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公开(公告)号：CN115224967A
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202210986222.X
申请日：2022-08-17
Applicant: 南通大学
IPC: H02M7/5387 , H02M1/088 , H02J3/38
Abstract: 本发明公开了一种两电平并网逆变器多矢量有限控制集模型预测控制方法，用于并网逆变器的控制，包括如下步骤：采集直流母线电压、网侧三相电流以及网侧三相电压的步骤S1；获取电网相位角的步骤S2；获得网侧电流d轴与q轴给定值，计算电压矢量给定值的步骤S3；确定最优电压矢量与次优电压矢量的步骤S4；计算最优电压矢量、次优电压矢量与零矢量占空比并获得各相桥臂开关管控制信号的S5。利用该方法，可以在一个采样周期内作用多个矢量，即两个有源矢量与两个零矢量，从而大大提高电流控制精度并实现开关频率固定，克服了传统模型预测控制稳态性能不足、开关频率不固定的缺陷。
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公开(公告)号：CN113078867B
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202110392833.7
申请日：2021-04-13
Applicant: 南通大学
IPC: H02P27/06 , H02M7/483 , H02M7/5387
Abstract: 本发明公开了一种计及开关频率优化的有限控制集模型预测控制方法。首先，检测系统状态变量，并利用积分器获取控制信号持续周期数目；其次，利用系统状态预测模型以及控制信号持续周期数目预测模型，对系统未来状态以及控制信号持续周期数目进行预测；最后，利用结合控制信号约束项的价值函数对变换器的电压矢量进行评估，选择令价值函数最小化的电压矢量作为最优电压矢量，并作用于变换器。本发明公开的一种计及开关频率优化的有限控制集模型预测控制算法通过预测与约束控制信号持续周期数目的方法对系统的开关频率进行控制，旨在克服传统有限控制集模型预测控制算法存在的开关频率不固定缺陷。
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公开(公告)号：CN112072631B
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202010932902.4
申请日：2020-09-08
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种高鲁棒自稳定型混合储能系统复合功率控制方法，在当前采样周期内通过下一采样周期蓄电池的期望电流ibatt req及超级电容的期望电流icap req分别经过一个二阶跟踪平滑预处理器获取蓄电池或超级电容的期望电流的跟踪值vx1及跟踪趋势vx2，通过无传感器状态观测器获取蓄电池及超级电容当前采样周期内的实际电流ix的反馈值zx1、变化趋势zx2及系统扰动zx3和控制量ux的对应关系，接着利用基于偏差ex1和微分偏差ex2的渐进鲁棒状态函数sx快速收敛求解变换器控制量ux，最后根据控制量ux对DC/DC变换器进行控制输出下一采样周期的实际电流ix，实现了下一采样周期的实际总电流itotal逼近期望电流itotal req，上述控制过程均是基于蓄电池的荷电状态正常的条件下进行，解决了传统控制鲁棒性较差、容易振荡及控制量饱和的问题。
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公开(公告)号：CN111726046B
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202010735818.3
申请日：2020-07-28
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种计及占空比优化的非对称六相PMSM模型预测磁链控制方法。首先，利用矢量合成原理构建12个有源虚拟电压矢量与1个零虚拟电压矢量，减少待评估矢量的同时实现谐波子平面的谐波电流抑制；其次，构建仅涉及定子磁链的价值函数，消除传统模型预测转矩控制带来的权重系数调节问题；再次，使用价值函数评估13个虚拟电压矢量，计算对应的价值函数值；最后，确定最优作用矢量集合，并计算集合中矢量的占空比，输出对应的PWM脉冲作用于逆变器。本发明方法不仅能够降低系统计算负担、抑制谐波子平面的谐波电流、提高系统稳态性能、固定逆变器开关频率，而且保留了传统模型预测控制动态响应快的优势。
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公开(公告)号：CN113992100A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111496483.5
申请日：2021-12-09
Applicant: 南通大学
IPC: H02P21/22 , H02P21/14 , H02P25/022 , H02P27/06
Abstract: 本发明的一种改进的永磁同步电机三电平无模型预测电流控制方法，首先通过给定转速确定相关电流参考值；然后判断当前应用电压矢量的类型与电压合集序号，再通过相应规则在当前dq轴电流差的基础上计算各电压合集中基础电压对应的电流差，从而实现所有电压矢量对用的dq轴电流差的计算并更新电流差查找表；然后计算k+1时刻dq轴电流的预测值，并通过滚动优化输出使价值函数最小的基本电压矢量。本发明充分适应了三电平逆变器应用的市场潮流，同时对应控制不需要具体的电机参数参与运算，有效缓解了模型适配对系统控制性能的影响，并且有效解决了传统无模型预测电流控制中电流差更新停滞的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113602115A
公开(公告)日：2021-11-05
申请号：CN202111009622.7
申请日：2021-08-31
Applicant: 南通大学
IPC: B60L53/22
Abstract: 本发明公开了一种计及二次功率纹波抑制的电动汽车集成充电系统，包括不控整流桥，三相逆变器，三相永磁同步电机，储能电容，储能电感，输出滤波电容，动力电池和切换开关。在充电模式，永磁同步电机的三相绕组与逆变器的两组半桥构成双Boost并联电路，逆变器剩余的一组半桥与储能电容和储能电感构成有源滤波器。该系统充分利用电动汽车原有的三相逆变器和三相永磁同步电机绕组，通过增加一个电容、一个电感和三个切换开关，就可实现网侧单位功率因数校正和直流侧二次功率纹波抑制的功能，在降低充电电流纹波的同时降低了充电机成本。
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公开(公告)号：CN112000013A
公开(公告)日：2020-11-27
申请号：CN202010904006.7
申请日：2020-09-01
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明提出了一种基于滑模-PID复合控制的电热毯温度控制系统。首先，热电偶温度传感器实时采集电热毯的温度并且将其传递给滑模-PID复合控制器；然后，滑模-PID复合控制器根据接收到的温度数据和设定的温度，计算温度的偏差、偏差速率和滑模面，根据温度偏差对滑模控制和PID控制进行选择，并产生电源控制模块驱动信号，最后，电源控制模块控制电热毯的加热功率，以跟随设定温度。本发明实现了对电热毯设定温度的快速跟随，对温度的精确控制。
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公开(公告)号：CN111431453A
公开(公告)日：2020-07-17
申请号：CN202010372217.0
申请日：2020-05-06
Applicant: 南通大学
IPC: H02P21/14 , H02P29/024 , H02P29/028
Abstract: 本发明公开了一种基于逆变器单相故障的开绕组永磁同步电机容错控制方法，根据id＝0的控制方式得到负载角参考值δref，再得到(k+1)时刻定子磁链d轴、q轴和零轴分量幅值参考值ψsdref(k+1)、ψsqref(k+1)、ψ0ref(k+1)；然后根据逆变器故障类型得到故障后的电压空间矢量状态，根据电流预测模型并结合磁链方程在线预测(k+1)时刻定子磁链的d轴、q轴和零轴分量ψsd(k+1)、ψsq(k+1)、ψ0(k+1)；进而利用(k+1)时刻磁链预测值和参考值构建价值函数，并通过最小化价值函数获得逆变器最优开关状态。本发明可在开绕组永磁同步电机逆变器故障状态下获得良好的动稳态性能。
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公开(公告)号：CN111327242A
公开(公告)日：2020-06-23
申请号：CN202010263197.3
申请日：2020-04-07
Applicant: 南通大学
IPC: H02P21/22 , H02P25/022 , H02P27/12 , H02P6/00
Abstract: 本发明的一种三电平永磁同步电机无模型预测电流控制方法，首先获取k时刻的三相电流、转子电角度、给定转速以及k-1时刻的三相电流和开关状态；然后计算第k个采样周期内作用矢量的dq轴电流差，并根据不同基本电压矢量间的关系计算同向和反向的基本电压矢量所对应的dq轴电流差，并更新电流差查找表；然后计算k+1时刻dq轴电流的预测值，并通过滚动优化输出使价值函数最小的基本电压矢量；最后，通过中点电位平衡控制选出最优逆变器开关状态驱动电机。本发明不需要电阻、磁链和电感参数参与运算，能够有效降低模型失配对系统性能的影响，此外，在一个采样周期内能够更新多个电流差，有效地提高了电流差的更新频率，而且兼顾了中点电位的平衡。
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公开(公告)号：CN110460281A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910240822.X
申请日：2019-03-28
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明的一种三电平永磁同步电机双矢量模型预测磁链控制方法，首先获取k时刻的三相电流、转子电角度、转子电角速度以及给定转和参考磁链；然后计算k+1时刻负载角增量及负载角参考值并获取k+1时刻磁链dq轴的参考分量，再判断k+1时刻参考矢量的位置来进行区间选择；然后计算k+1时刻磁链dq轴的预测分量，通过价值函数选出使价值函数最小的电压矢量；然后进行中点电位平衡处理，选出最优电压矢量；最后计算最优电压矢量占空比，输出最优电压矢量对应的逆变器开关状态。本发明的价值函数中不存在权重系数，而且只需从三个电压矢量中进行选优，减少了运算时间同时兼顾了中点电位的平衡，而且通过双矢量作用有效的减小了转矩脉动。
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