三相PWM逆变器的模型预测控制研究

发布时间：2021-04-30 02:39

　　随着传统能源的日益衰竭,探索并利用好新能源成为了人类未来发展的重要趋势。太阳能,风能等绿色环保可再生能源逐渐成为了人们关注的焦点。并网逆变器作为新能源与电网之间的纽带,其控制策略的好坏直接关系着电能传输的质量。因此,众多学者扎根于此,希望找到高效可靠的控制方案来提高逆变器的并网电能质量。在众多的控制方法中,模型预测控制（MPC）因其控制思想简单灵活、动态响应快,可控制变量多,便于解决非线性约束等优势,备受学者们的青睐。大量的文献也表明MPC在众多的领域都具有出色的控制性能。因此,本文将三相PWM并网逆变器作为其控制对象展开研究。本文首先介绍了并网逆变器控制策略的国内外发展背景以及研究现状。然后通过对并网逆变器基本原理的分析和公式的推导,建立了在三种坐标系下的并网逆变器数学模型,并同时阐述了SVPWM调制方式的原理和实现方法。在此基础上,将传统的单矢量模型预测控制和双矢量MPC运用其中,完成了对两种控制算法的实现。相较于单矢量控制,双矢量模型预测控制克服了电流脉动大,电压矢量方向固定,寻优次数少,稳态性能差等缺点,具有良好的控制效果。但这种控制只控制住了交轴电流,直轴的电流脉动依然很大。... 

【文章来源】：重庆理工大学重庆市

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 并网逆变器的发展以及现状
    1.3 并网逆变器的拓扑与控制技术
        1.3.1 并网逆变器的分类及其拓扑结构
        1.3.2 并网逆变器的控制技术
    1.4 并网逆变器模型预测控制技术
    1.5 本文研究的主要内容
2 并网逆变器总体研究方案
    2.1 并网逆变器总体控制
    2.2 三相PWM并网逆变器研究
        2.2.1 三相PWM并网逆变器的基本原理
        2.2.2 三相PWM并网逆变器拓扑结构
        2.2.3 三相PWM并网逆变器工作原理
        2.2.4 三相PWM并网逆变器数学模型
    2.3 并网逆变器参数设计
    2.4 SVPWM调制技术
    2.5 本章小结
3 模型预测控制
    3.1 模型预测控制的基本原理
    3.2 并网逆变器的模型预测控制原理
    3.3 单矢量模型预测控制
        3.3.1 单矢量电流模型预测控制原理
        3.3.2 单矢量电流模型预测控制数学模型
    3.4 双矢量模型预测控制
        3.4.1 双矢量电流模型预测控制原理
        3.4.2 双矢量电流模型预测控制数学模型
    3.5 本章小结
4 三矢量模型预测控制
    4.1 三矢量模型预测控制
        4.1.1 三矢量电流模型预测控制原理
        4.1.2 预测电流数学模型
        4.1.3 矢量作用时间的分配
        4.1.4 价值函数计算和电压矢量合成
    4.2 三种模型预测控制的对比
    4.3 本章小结
5 仿真与实验分析
    5.1 系统仿真结果与分析
        5.1.1 仿真模型构建
        5.1.2 稳态性能分析
        5.1.3 动态性能分析
    5.2 RT-LAB仿真实验分析
        5.2.1 RT-LAB仿真介绍
        5.2.2 RT-LAB的工作原理
        5.2.3 RT-LAB实验结果分析
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果



本文编号：3168675