一種基于模型預(yù)測(cè)控制的三相逆變器裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于模型預(yù)測(cè)控制的三相逆變器裝置，包括MPC控制模型、dSPACE硬件單元、逆變器、負(fù)載單元、采樣單元，所述MPC控制模型通過編譯下載到dSPACE硬件單元中，所述dSPACE硬件單元、逆變器、負(fù)載單元和采樣單元形成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，其中，所述dSPACE硬件單元的輸出端連接至逆變器的輸入端，所述逆變器的輸出端連接至負(fù)載單元的輸入端，所述負(fù)載單元通過采樣電路與采樣單元相連，所述采樣單元將采集到的信息反饋至dSPACE硬件單元。本發(fā)明具有控制簡(jiǎn)單，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，效率高等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
一種基于模型預(yù)測(cè)控制的三相逆變器裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及逆變器【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體的說涉及一種三相逆變器裝置。

【背景技術(shù)】
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[0002]三相逆變器是電力用大功率逆變電源，主要用于軍隊(duì)、通信、工廠和企業(yè)不間斷電源系統(tǒng)。三相逆變器的控制策略是三相逆變器的核心部分，是三相逆變器性能的重要指標(biāo)，具有至關(guān)重要的作用。近年來三相逆變器控制策略得到了廣泛研究。滯環(huán)控制，控制方法簡(jiǎn)單，動(dòng)態(tài)性能好，但受采樣頻率影響比較大，在采樣頻率較高時(shí)，諧波處理是一個(gè)比較棘手的問題；比例積分控制，能夠消除三相交流電流的穩(wěn)態(tài)分量，但比例積分器的參數(shù)設(shè)計(jì)與選擇比較繁瑣，設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和水平將影響逆變器的跟蹤精度、響應(yīng)速度等控制性能。因此，鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題予以改進(jìn)，設(shè)計(jì)一種新型的三相逆變器裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之不足，而提供一種基于模型預(yù)測(cè)控制的三相逆變器裝置，具有控制簡(jiǎn)單，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，效率高等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決措施如下:
[0005]一種基于模型預(yù)測(cè)控制的三相逆變器裝置，包括MPC控制模型、dSPACE硬件單元、逆變器、負(fù)載單元、采樣單元，所述MPC控制模型通過編譯下載到dSPACE硬件單元中，所述dSPACE硬件單元、逆變器、負(fù)載單元和采樣單元形成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，其中，所述dSPACE硬件單元的輸出端連接至逆變器的輸入端，所述逆變器的輸出端連接至負(fù)載單元的輸入端，所述負(fù)載單元通過采樣電路與采樣單元相連，所述采樣單元將采集到的信息反饋至dSPACE硬件單兀。
[0006]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的MPC控制模型通過MATLAB/Simulink軟件搭建。
[0007]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的dSPACE硬件單元采用DS1104單板系統(tǒng)。
[0008]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的dSPACE硬件單元的DS1104系統(tǒng)通過驅(qū)動(dòng)接口向逆變器傳遞控制信號(hào)，產(chǎn)生輸出電壓。
[0009]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的dSPACE硬件單元的DS1104系統(tǒng)通過ADC接口輸入采樣電路采樣得到的電流電壓信號(hào)。
[0010]本發(fā)明的有益效果在于:通過MATLAB/Simulink搭建MPC控制模型，再將MPC控制模型編譯下載到dSPACE硬件單元中，dSPACE硬件單元的DS1104系統(tǒng)通過驅(qū)動(dòng)接口向逆變器傳遞控制信號(hào)，產(chǎn)生輸出電壓。同時(shí)采樣單元將采樣電路從負(fù)載單元采樣得到的電流電壓信號(hào)輸送至DS1104系統(tǒng)的ADC接口，并將所述采樣得到的電流和模型參考電流帶入評(píng)估函數(shù)處理，運(yùn)行MPC控制算法，產(chǎn)生最優(yōu)電壓矢量，具有控制簡(jiǎn)單，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，效率高等優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
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[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
[0012]圖中，10、MPC控制模型；20、dSPACE硬件單元；30、逆變器；40、負(fù)載單元；50、采樣單元。

【具體實(shí)施方式】
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[0013]實(shí)施例:以下由特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0014]見圖1所示，一種基于模型預(yù)測(cè)控制的三相逆變器裝置，包括MPC控制模型10、dSPACE硬件單元20、逆變器30、負(fù)載單元40、采樣單元50。本實(shí)施例中MPC控制模型10通過MATLAB/Simulink軟件搭建，所述MPC控制模型10通過編譯下載到dSPACE硬件單元20中。所述dSPACE硬件單元20采用DS1104單板系統(tǒng)。所述dSPACE硬件單元20、逆變器30、負(fù)載單元40和采樣單元50形成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，其中，所述dSPACE硬件單元20的輸出端連接至逆變器30的輸入端，dSPACE硬件單元20的DS1104系統(tǒng)通過驅(qū)動(dòng)接口向逆變器30傳遞控制信號(hào)，產(chǎn)生輸出電壓。所述逆變器30的輸出端連接至負(fù)載單元40的輸入端，所述負(fù)載單元40通過采樣電路與采樣單元50相連，所述采樣單元50將采集到的信息反饋至dSPACE硬件單元20，所述dSPACE硬件單元20的DS1104系統(tǒng)通過ADC接口輸入采樣電路采樣得到的電流電壓信號(hào)。
[0015]工作原理:通過MATLAB/Simulink搭建MPC控制模型，再將MPC控制模型編譯下載到dSPACE硬件單元中，dSPACE硬件單元的DS1104系統(tǒng)通過驅(qū)動(dòng)接口向逆變器傳遞控制信號(hào)，產(chǎn)生輸出電壓。同時(shí)采樣單元將采樣電路從負(fù)載單元采樣得到的電流電壓信號(hào)輸送至DS1104系統(tǒng)的ADC接口，并將所述采樣得到的電流和模型參考電流帶入評(píng)估函數(shù)處理，運(yùn)行MPC控制算法，產(chǎn)生最優(yōu)電壓矢量。
[0016]所述實(shí)施例用以例示性說明本發(fā)明，而非用于限制本發(fā)明。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)所述實(shí)施例進(jìn)行修改，因此本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如本發(fā)明的權(quán)利要求所列。
【權(quán)利要求】
1.一種基于模型預(yù)測(cè)控制的三相逆變器裝置，其特征在于:包括MPC控制模型(10)、dSPACE硬件單元(20)、逆變器(30)、負(fù)載單元(40)、采樣單元(50)，所述MPC控制模型(10)通過編譯下載到dSPACE硬件單元(20)中，所述dSPACE硬件單元(20)、逆變器(30)、負(fù)載單元(40)和采樣單元(50)形成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，其中，所述dSPACE硬件單元(20)的輸出端連接至逆變器(30)的輸入端，所述逆變器(30)的輸出端連接至負(fù)載單元(40)的輸入端，所述負(fù)載單元(40)通過采樣電路與采樣單元(50)相連，所述采樣單元(50)將采集到的信息反饋至dSPACE硬件單元(20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模型預(yù)測(cè)控制的三相逆變器裝置，其特征在于:所述MPC控制模型(10)通過MATLAB/Simulink軟件搭建。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模型預(yù)測(cè)控制的三相逆變器裝置，其特征在于:所述dSPACE硬件單元(20)采用DSl 104單板系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于模型預(yù)測(cè)控制的三相逆變器裝置，其特征在于:所述dSPACE硬件單元(20)的DS1104系統(tǒng)通過驅(qū)動(dòng)接口向逆變器(30)傳遞控制信號(hào)，產(chǎn)生輸出電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于模型預(yù)測(cè)控制的三相逆變器裝置，其特征在于:所述dSPACE硬件單元(20)的DSl 104系統(tǒng)通過ADC接口輸入采樣電路采樣得到的電流電壓信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H02M7/42GK104377975SQ201410539389
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】羅成英, 付棟, 吳秋軒, 李欽鋒, 郭建宇 申請(qǐng)人:蘇州克蘭茲電子科技有限公司