五电平HERIC有源钳位逆变器的模型预测控制方法

    公开(公告)号:CN117792137B

    公开(公告)日:2024-11-12

    申请号:CN202311841498.X

    申请日:2023-12-28

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本申请提供一种五电平HERIC有源钳位逆变器的模型预测控制方法和系统。方法包括:在采样k时刻,基于期望电压和母线电压预测模型,对逆变器9个电压矢量进行目标函数g(k)在线计算和评估;选择使目标函数g(k)最小的电压矢量,作为预测电压矢量;将预测电压矢量用于下一个开关周期,控制有源钳位逆变器。本申请通过在每个控制周期内优化有限数量的开关状态,不仅提供了高度的动态响应能力,而且适应了非线性和时变系统的复杂性。FCS‑MPC的极短计算时间使其适用于实时控制要求较高的场景,而其能够有效地抑制逆变器输出的谐波,改善电能质量,使其在提高系统稳定性和性能的同时,也具备了多目标优化的潜力。

    一种有源变流器
    112.
    发明授权

    公开(公告)号:CN114598174B

    公开(公告)日:2024-07-16

    申请号:CN202210270218.3

    申请日:2022-03-18

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本申请公开了一种有源变流器,涉及电力电子技术领域。该有源变流器的输入电路的输入端与直流电源连接,输入电路第一输出端与第一开关连接,第一开关与T型电路输出端连接,输入电路第二输出端与T型电路输入端连接,输入电路第三输出端与第二开关连接,第二开关与T型电路输出端连接,半桥电路输入端与输入电路输入端、T型电路输出端均连接,在半桥电路输出端得到十种输出电压。输入电路由多个1/4桥臂组成,且桥臂上设置有两个串联的开关,半桥电路每个桥臂上设置有一个开关。此时有源变流器拓扑结构使用很少的开关器件,使得电路拓扑结构简单,通过上述电路的连接方式使得开关上承受的电压应力较小,以此实现有源变流器不受损耗。

    一种多电平逆变器的拓扑电路及多电平逆变装置

    公开(公告)号:CN117277850B

    公开(公告)日:2024-07-05

    申请号:CN202311281585.4

    申请日:2023-10-07

    Abstract: 本发明公开了一种多电平逆变器的拓扑电路及多电平逆变装置,该拓扑电路包括:直流电压输入模块、半桥模块、交流电压输出模块以及开关电容模块;开关电容模块包括n组串联设置的开关电容单元;开关电容单元包括第一路径与第二路径,第一路径与第二路径分时导通;半桥模块的输入端与直流电压输入模块的正极电连接,半桥模块的输出端分别与直流电压输入模块的负极以及交流电压输出模块的第一端电连接,半桥模块的连接中端与开关电容模块的第一端电连接;交流电压输出模块的第二端与开关电容模块的第二端电连接。采用上述技术方案,通过n组串联设置的开关电容单元,能够实现多电平输出,如此能够减少逆变器输出的谐波干扰且电路结构简单。

    一种应用于单相全桥五电平整流器的模型预测控制方法

    公开(公告)号:CN118214306A

    公开(公告)日:2024-06-18

    申请号:CN202410304017.X

    申请日:2024-03-18

    Applicant: 苏州大学

    Inventor: 杨勇 丛航航

    Abstract: 一种应用于单相全桥五电平整流器的模型预测控制方法,包括:在所述单相全桥五电平整流器的外环控制中采用比例‑积分控制;在所述单相全桥五电平整流器的外环控制中采用有限控制集模型预测控制;在采样k时刻,对所述整流器的9个电压矢量进行目标函数g(k)在线计算和评估,选择使目标函数g(k)最小的电压矢量,作为下一个开关周期的控制矢量。本发明通过在每个控制周期内优化有限数量的开关状态,不仅提供了高度的动态响应能力,而且适应了非线性和时变系统的复杂性。FCS‑MPC的极短计算时间使其适用于实时控制要求较高的场景改善电能质量,使其在提高系统稳定性和性能的同时,也具备了多目标优化的潜力。

    基于最优切换序列模型的逆变器预测控制方法

    公开(公告)号:CN116208017B

    公开(公告)日:2024-04-05

    申请号:CN202211717575.6

    申请日:2022-12-29

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于最优切换序列模型的逆变器预测控制方法,逆变器为T型单相三电平逆变器,该电压状态预测控制方法包括以下步骤:1)创建输出电压模型,输出电压模型中包括多个小电压矢量;2)构建OSS‑MPC预测模型,并在K时刻根据MPC预测模型预测出K+1时刻的输出电流;3)构建切换序列集,每个构建的切换序列中都包含两个对直流电容电压有相反影响的冗余小电压矢量;4)通过调整冗余小电压矢量的运行时间来实现对直流分压电容电压的动态调节;5)通过参考电流对切换序列集进行划分,获得候选切换序列,在候选中找到最优切换序列;6)根据最优切换序列控制开关序列发生器,以输出控制逆变器的预测控制信号。

    五电平HERIC有源钳位逆变器的模型预测控制方法

    公开(公告)号:CN117792137A

    公开(公告)日:2024-03-29

    申请号:CN202311841498.X

    申请日:2023-12-28

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 本申请提供一种五电平HERIC有源钳位逆变器的模型预测控制方法和系统。方法包括:在采样k时刻,基于期望电压和母线电压预测模型,对逆变器9个电压矢量进行目标函数g(k)在线计算和评估;选择使目标函数g(k)最小的电压矢量,作为预测电压矢量;将预测电压矢量用于下一个开关周期,控制有源钳位逆变器。本申请通过在每个控制周期内优化有限数量的开关状态,不仅提供了高度的动态响应能力,而且适应了非线性和时变系统的复杂性。FCS‑MPC的极短计算时间使其适用于实时控制要求较高的场景,而其能够有效地抑制逆变器输出的谐波,改善电能质量,使其在提高系统稳定性和性能的同时,也具备了多目标优化的潜力。

    一种动态优化和虚拟电压矢量滑模预测控制方法和系统

    公开(公告)号:CN117578899B

    公开(公告)日:2024-03-29

    申请号:CN202410053018.1

    申请日:2024-01-15

    Applicant: 苏州大学

    Inventor: 杨勇 王铀程

    Abstract: 本申请提供一种基于虚拟电压矢量的动态优化滑模预测控制方法和系统。方法包括:在输出电压矢量图中,在每两个α分量的中点新增一个分量,在每两个β分量的中点新增一个分量,随后在每个α和β分量的交点补充电压矢量,得到虚拟电压矢量,与实际电压矢量一起构成候选电压矢量;基于滑模理论动态建立控制域,通过并行优化分别得到控制域内使得输出电压的α和β分量代价函数最小的电压矢量的α和β分量,合成得到最优电压矢量,并行优化过程中分析代价函数在控制域内的单调性,优化寻优过程;对得到的最优电压矢量进行约束性分析,判断是否需要进行约束;利用冗余小电压矢量实现最优电压矢量的不同合成方式,实现中性点电压平衡。本申请抑制了输出纹波,消除了NP电压平衡中的权重系数,实现了恒定的开关频率;显著降低了计算量,提出的ESM‑PC考虑了输出电压的动态特性;具有更优的稳态性能,相似的动态性能以及更好的模型鲁棒性,且具有更优的中性点电压平衡性能。

    T型三电平三相四桥臂逆变器连续模型预测控制方法

    公开(公告)号:CN117614300A

    公开(公告)日:2024-02-27

    申请号:CN202410093692.2

    申请日:2024-01-23

    Applicant: 苏州大学

    Inventor: 杨勇 赵子健

    Abstract: 本申请提供一种T型三电平三相四桥臂逆变器连续模型预测控制方法。方法包括:接收三相四桥臂逆变器的输出电流和输出电压,并建立所述输出电流和输出电压之间的关系模型;通过基尔霍夫定律和克拉克变换,将所述关系模型进行转化,得到αβγ坐标系下的输出电流和输出电压之间的关系方程;基于所述关系方程构造关于输入电压和输出电压期望值的代价函数;对所述代价函数求一阶导和二阶导,将所述代价函数的一阶导的过零点作为输入电压;将所述输入电压转换到ABC坐标系下,获取N相电压,采用SPWM控制输入电压。本申请在不平衡负载下表现出优越的性能。在参考坐标系中,通过最小化成本函数,逆变器能够在不平衡和非线性负载下稳定运行,产生具有一定质量的输出电压波形。

    基于离散空间矢量调制的永磁同步电机电流预测控制方法

    公开(公告)号:CN116317795A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202310286510.9

    申请日:2023-03-22

    Applicant: 苏州大学

    Abstract: 一种基于离散空间矢量调制的永磁同步电机电流预测控制方法,其特征在于,包括:采集三相电流及电机转速,对所述三相电流进行矢量变换;计算定子磁链误差矢量,并进行矢量旋转,确定定子磁链误差矢量对应的电压矢量所处三角形区域;计算候选电压矢量,依据代价函数评估最优电压矢量;根据所述最优电压矢量逆变电路输出最优开关序列给实际驱动系统。本发明的优点在于:提升了永磁同步电机模型预测电流控制的控制性能,降低了转矩脉动和电流谐波;降低了离散空间矢量调制技术在永磁同步电机模型预测电流控制中的计算负担,进一步增强了基于离散空间矢量调制的模型预测电流控制方案的实用性。

    箔式绕组型高频变压器的漏感获取方法

    公开(公告)号:CN115329278A

    公开(公告)日:2022-11-11

    申请号:CN202210957006.2

    申请日:2022-08-10

    Applicant: 苏州大学

    Inventor: 陶雪慧 杨勇 陈蓉

    Abstract: 本发明揭示了一种箔式绕组型高频变压器的漏感获取方法,包括:S1、获取输入交流电流时箔式绕组型高频变压器第p层初级绕组在频域中的磁场强度;S2、将第p层初级绕组在频域中的磁场强度转化为第p层初级绕组在时域中的磁场强度;S3、根据第p层初级绕组在时域中的磁场强度获取第p层初级绕组中磁场强度的有效值;S4、根据第p层初级绕组磁场强度的有效值获取初级绕组的磁场能量,并根据初级绕组的磁场能量获取初级绕组内的漏感;S5、根据第一绝缘层和第二绝缘层中的磁场强度获取第一绝缘层和第二绝缘层中的漏感;S6、获取箔式绕组型高频变压器中初级绕组的总漏感。

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