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一种低开关频率PWM整流器的满意预测控制策略被引量：35: 2013年; 结合满意控制和模型预测控制两者的优点,提出一种三电平脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器的满意预测复合控制方案,实现了低开关频率下PWM整流器的高效运行,进而降低开关损耗、抑制电磁干扰。给出三电平PWM整流器的离散数学模型,分析其模型预测控制的实现方法,着重探讨满意预测控制器的设计,并给出PWM整流器隶属度的模糊判决方案。针对三电平拓扑存在的高du/dt冲击问题,给出其对应优化开关序列,消除du/dt冲击的同时,降低了系统计算耗时。仿真和实验结果表明,系统在低开关频率下运行时能有效抑制输入电流畸变,保证较高的功率因数,并保持良好的动稳态性能。; 曹晓冬谭国俊王从刚李浩; 关键词：PWM整流器模型预测控制

3电平VSC-HVDC系统模型预测控制策略被引量：8: 2013年; 为提高现有电压源换流器型高压直流(VSC-HVDC)输电系统运行性能,提出了一种3电平VSC-HVDC系统模型预测控制(model predictive control,MPC)方案。该方案采用遍历法预测所有开关状态对应的换流器未来系统状态,选择使目标函数最优的开关状态,并将该最优开关状态作用于实际换流器系统。为了减少开关损耗需要降低开关器件动作频率,为此在目标函数中引入降低开关频率目标项,在兼顾控制性能的同时有效地降低开关器件动作频率。与传统电压定向控制策略相比,所提控制策略具有动态响应迅速、处理多目标控制灵活且无需调制模块等优势,这些优势在基于Matlab/Simulink软件进行的仿真中也得以验证。; 谭国俊曹晓冬王从刚李浩; 关键词：模型预测控制直接功率控制开关频率

基于满意优化的三电平PWM整流器瞬时开关频率抑制方法被引量：22: 2014年; 提出一种新型的基于满意优化的三电平脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)整流器有限控制集模型预测控制(finite control set model predictive control,FCS-MPC)方法,将满意优化思想引入模型预测控制的在线规划中,代替传统方法中的权值函数,避免了复杂的加权系数整定过程。然而受到电力电子系统结构的限制,三电平PWM整流器仅可输出27种可行电压矢量,过多的控制约束被引入后,极易造成系统优化无解。该文采用几何分析法揭示了优化无解现象的产生原理,并论证了其与瞬时开关频率过高问题之间的内在联系。通过约束松弛的方式弱化满意和失控的界限,使低优先级指标可以参与在线规划。仿真和实验结果表明,该方法在保证系统功率、中点电位等多项指标达到期望满意度的前提下,最大限度的降低了开关动作频率,避免了高采样频率造成器件局部过热损坏。与经典矢量控制的对比结果可知,在较低的开关频率下(fs≈300 Hz)所提方法可获得更优异的动、稳态性能。; 谭国俊曹晓冬王从刚李浩; 关键词：直接功率控制

三相四开关逆变器供电永磁同步电机预测转矩控制被引量：9: 2015年; 针对三相四开关逆变器永磁同步电机传统控制方法转矩脉动大、自适应能力差等问题,提出一种基于模型预测控制的转矩脉动优化策略。故障发生时,切换逆变器结构并更新系统性能指标函数,很好地抑制了电机转矩脉动,提高了系统稳态精度和动态响应性能。对三相四开关逆变器中点电压平衡问题进行了控制。仿真结果验证了所提方法的有效性和可实现性。; 徐海奇何凤有曹晓冬周选选王从刚; 关键词：转矩脉动中点电压平衡

压滤机入料系统MTPA—DTC效率优化方法: 2014年; 为了提升压滤机入料系统的实际运行效率,提出了一种将最大转矩电流比应用于直接转矩控制的效率优化方法。该方法根据实际电磁转矩的变化,在线动态地调节定子磁链的幅值,以获得单位电流幅值下的最大转矩输出效果。实验结果表明,该方法在相同的电磁转矩下仅需较小的定子电流即可实现全负载范围内的系统效率优化。; 张卡方磊曹晓冬; 关键词：压滤机永磁同步电动机最大转矩电流比直接转矩控制

三相电压型PWM整流器有限开关序列模型预测电流控制被引量：19: 2013年; 对于三相电压型PWM整流器,有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)是一种新颖的高性能控制算法,但其存在开关频率不固定和采样频率较高的缺点。为克服此缺点,提出了一种三相电压型PWM整流器有限开关序列模型预测电流控制(FSS-MPCC)策略。将系统控制集确立为12组开关序列,构建包含电流偏差与开关切换次数的目标函数,利用无差拍控制方式依次求取各组开关序列作用时间,采用在线寻优从系统控制集中选取使目标函数最小和作用时间大于零的开关序列作为整流器最优开关序列。仿真和实验结果表明:所提FSS-MPCC控制策略能在较低的采样频率下实现对三相电压型PWM整流器的定频控制,且其具有良好的动、静态性能。; 王从刚何凤有曹晓冬; 关键词：PWM整流器电流控制模型预测控制

三相PWM整流器模型预测虚拟电压矢量控制被引量：43: 2014年; 传统的模型预测控制(model predictive control,MPC)在一个控制周期内仅可输出单一的离散电压矢量,考虑到变流器拓扑可提离散电压矢量的局限性,三相脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器存在较大的稳态功率脉动。在分析三相PWM整流器离散预测模型的基础上,提出一种模型预测虚拟电压矢量(model predictive virtual voltagevectors,MPV3)控制方法,通过构建6个虚拟的电压矢量代替传统MPC中的8个离散电压矢量,旨在拓展系统的控制集覆盖范围。首先,根据最近三矢量原则确定构建虚拟电压矢量所需的离散电压矢量,接着以功率无差拍跟踪控制为指标在线求取各离散电压矢量作用时间。为了保证虚拟电压矢量的可实现性,构建相应的目标函数进行矢量作用时间的可行性判断和动态修正。最后,为验证所提MPV3方法的可行性和有效性,分别与传统MPC和占空比优化进行仿真和实验的对比分析,并进一步归类总结出各方法的优缺点及适用范围。; 曹晓冬谭国俊王从刚李浩; 关键词：三相PWM整流器模型预测控制

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江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(CXZZ130930)