[发明专利]基于改进型模型预测控制的三相PWM整流的控制方法

权利要求书

1.基于改进型模型预测控制的三相PWM整流的控制方法，其特征在于包括如下步骤：

（S1）利用锁相电路得到电网A相电压（ea）的过零点，DSP根据电网A相电压（ea）的过零点实时计算电网周期，并以此更改控制周期，同时根据电网A相电压（ea）的过零点计算电网三相输入的电压值（ea、eb、ec），并装换为数字信号；

（S2）利用电流霍尔传感器分别采样三相电抗器的输入电流值（ia、ib、ic），采用分压法采样三相电压型PWM整流器直流侧电容（C）两端的输出直流电压值（Vdc），并转换为数字信号；

（S3）完成步骤（S1）和（S2）后，将指令直流电压值（Vdc_ref）与输出直流电压值（Vdc）的差作为电压外环的输入，电压外环采用PI控制，PI控制的输出得到参考电流的幅值（I*）,参考电流幅值（I*）与电网电压相位信息相乘得到参考电流i*α和i*β；

（S4）把三相电压型PWM整流器的数学模型从三相abc静止坐标系变换到两相αβ静止坐标系，并根据电压外环控制得到的参考电流、三相交流侧电流、三相交流侧电压、上一采样时刻的最优目标函数值J(k-1)_opt进行有限集模型预测控制，定义k时刻为当前采样时刻，k-1为上一采样时刻；

（S5）根据有限集模型模型预测控制直接输出三相开关信号Sa(k)、Sb(k)、Sc(k)并作用于开关管。

2.根据权利要求1所述的基于改进型模型预测控制的三相PWM整流的控制方法，其特征在于：在步骤（S1）中，利用锁相电路得到电网A相电压（ea）的过零点时间，用DSP实时计算电网的周期，同时计算电网输入三相电压的值，在步骤（S2）中利用电流霍尔传感器分别采样三相电抗器的输入电流值（ia、ib、ic），采用电阻分压法采样三相电压型PWM整流器直流侧电容（C）两端的输出直流电压值（Vdc）。

3.根据权利要求1所述的基于改进型模型预测控制的三相PWM整流的控制方法，其特征在于：在步骤（S3）中，将指令直流电压值（Vdc_ref）与输出直流电压值（Vdc）的差进行PI控制，PI控制输出得到参考电流的幅值（I*）,参考电流幅值（I*）和cos（wt）相乘得到参考电流i*α，参考电流幅值（I*）和sin（wt）相乘得到参考电流i*β。

4.根据权利要求1所述的基于模型预测和三角波比较的三相PWM整流控制方法，其特征在于：在步骤（S4）中，根据（S1）、（S2）、（S3）步骤的数据在两相αβ静止坐标系下进行有限集模型预测控制，在目标函数的定义中将上一采样时刻的最优目标函数值J(k-1)_opt加入到当前采样时刻的目标函数中使得相邻采样时刻的目标函数值相互关联具有反馈特性。

5.根据权利要求1所述的基于模型预测和三角波比较的三相PWM整流控制方法，其特征在于：在步骤（S5）中，有限集模型预测控制无需调制器直接输出三相开关信号Sa(k)、Sb(k)、Sc(k)并作用于开关管。