Работа многозвенного предсказательного управления с конечным множеством переключений для силовой электроники
Performance of Multistep Finite Control Set Model Predictive Control for Power Electronics
2014-04-08
SCID: 54.1/k3njdube
Discuss with AI
прямой MPC с отслеживанием заданного значениямодель-прогнозное управление с конечным набором переключенийдлинные горизонты прогнозированияадаптивное предсказательное управление (MPC)модифицированный алгоритм сферического декодированиявекторная модуляция пространстватрехуровневый инверторполное гармоническое искажениепривод переменной скоростиинвертор с источником напряжения
Figures from the paper
Abstract (AI)
Оценивается эффективность прямого модельного предсказательного управления (MPC) с отслеживанием ссылки и длинными горизонты предсказания посредством моделирования, на примере задачи управления током в системе с приводом переменной частоты и инвертером с источником напряжения. Для эффективного решения оптимизационной задачи MPC при длинных горизонтах используется модифицированный алгоритм сферического декодирования. Например, при горизонте предсказания равном пяти и трехуровневом инвертере вычислительная нагрузка снижается на четыре порядка по сравнению со стандартным методом полного перебора. В статье иллюстрируются приросты производительности, достигаемые при использовании горизонтов предсказания больше единицы. В частности, при длинных горизонтах предсказания и низкой частоте переключения суммарные гармонические искажения тока заметно ниже, чем при пространственной векторной модуляции, что делает прямой MPC с длинными горизонта предсказания привлекательной и вычислительно жизнеспособной схемой управления.
Key Findings
1
Модифицированный алгоритм сферического декодирования эффективно решает оптимизационную задачу MPC для длинных горизонтов, снижая вычислительную нагрузку на четыре порядка по сравнению с исчерпывающим перебором для горизонта пять и трехуровневого инвертора.
2
Прямой MPC с длинными горизонтами предсказания является вычислительно реализуемым для практических приложений силовой электроники при использовании предложенного эффективного решателя.
3
Прямое предиктивное управление (MPC) с отслеживанием задания и длинными горизонtами предсказания улучшает управление в задаче контроля тока двигателя с переменной скоростью.
4
При длинных горизонтах предсказания и низкой частоте коммутации прямой MPC обеспечивает значительно меньший THD тока, чем пространственная векторная модуляция, что делает его привлекательной схемой управления.
5
Использование горизонтов предсказания больше единицы даёт заметные улучшения производительности, в частности снижение полного гармонического искажения (THD) тока при низкой частоте коммутации.
Research Object
Прямое предиктивное управление с дискретным набором управляющих воздействий (FCS-MPC), применённое к управлению током в системе привода с переменной скоростью и инвертором напряжения
Research Subject
Показатели эффективности (вычислительная нагрузка, применимость при длинных горизонтах предсказания, снижение полного гармонического искажения при низкой частоте коммутации) многосекционного FCS-MPC в сравнении с полным перебором и пространственно-векторной модуляцией
Publication Details
Publication Date
2014-04-08
Journal
Publisher
ISSN
Open access PDF
Access Type
Author Information
Download PDF
Subscribe to digest