间接矩阵变换器-异步电机调速系统模型预测控制权重系数自整定方法

发布时间：2024-02-23 22:01

　　权重系数是模型预测控制中至关重要的控制参数,直接影响着被控系统的运行性能。为了保证间接矩阵变换器驱动异步电机调速系统可以在不同工况下具有良好的运行特性,该文提出一种权重系数自整定方法。该方法基于模糊理论,将模型预测控制方法中的各个性能指标作为模糊输入变量,权重系数作为模糊输出变量,利用模糊控制算法实时调节权重系数,以适应负载工况和运行状态的变化。仿真和实验结果表明,在系统运行过程中权重系数实现了适应不同工况的自整定。采用基于自整定参数的模型预测控制方法,保证了良好的网侧电能质量和异步电机优越的动静态调速性能。与传统恒定权重系数的模型预测方法相比,网侧电流中谐波畸变率显著降低。

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【部分图文】：

图1IMC-IM系统结构

则根据以上限制，整流级6个双向开关可行的开关状态只有9种，按照SapSanSbpSbnScpScn顺序，开关状态函数分别为（110000）、（100001）、（001001）、（011000）、（010010）、（000110）、（100100）、（001100）、（000011....

图2模糊理论整定模型预测磁链控制权重系数系统框图

模糊理论整定模型预测磁链控制权重系数系统框图如图2所示。本文选择网侧电流作为网侧的性能指标，可同时衡量网侧无功功率及电流谐波含量；选择定子磁链矢量作为电机性能指标，可减少权重系数数量。以此构建IMC-IM系统的模型预测磁链控制（ModelPredictiveFluxCont....

图3不同权重系数对网侧及输出侧电流THD影响

模糊化是将模糊控制器输入/输出量的实际值转换为相应的模糊语言的过程。在IMC-IM系统中，改变权重系数会对网侧/输出侧电流THD的作用机理产生影响，不同权重系数对网侧及输出侧电流THD影响如图3所示。由于传统方法在控制频率20kHz，平均开关频率7kHz状态下，网侧电流谐波含....

图4不同权重系数对应性能指标实际值

图3不同权重系数对网侧及输出侧电流THD影响可以看出，g1的论域为0～1,g2的论域为0～0.1，可以根据论域建立相应的输入变量的模糊集合，g1和g2的隶属度函数如图5所示，本文统一使用VS（非常小）、S（小）、M（中）、B（大）、VB（非常大）作为模糊集合。每一个模糊集合都有....

本文编号：3908044