以航空靜止變流器為對象,對基于有限集模型預測控制(FCS-MPC)的單相雙Buck逆變器進行研究,消除了電感電流紋波導致的過零畸變問題,并具有效率高、魯棒性強等優(yōu)點。首先建立雙Buck逆變器的數學模型,分析FCS-MPC的原理。其次分析雙極性正弦脈寬調制(SPWM)下,半周期控制所導致的過零畸變的原因,證明FCS-MPC可以有效減小甚至消除過零畸變。接著分析了模型參數誤差的影響,得出FCS-MPC應用在雙Buck逆變器上具有魯棒性強、響應速度快等優(yōu)點。最后通過仿真和實驗進行了驗證。

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【部分圖文】：

圖１單相雙Ｂｕｃｋ逆變器拓撲??Ｆｉｇ．?１?Ｓｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅ?ｄｕａｌ?Ｂｕｃｋ?ｉｎｖｅｒｔｅｒ?ｔｏｐｏｌｏｇｙ??

５－），男，江蘇連云港人，碩士研究??生，研究方向為電力電子技術。??２．１?ＦＣＳ－ＭＰＣ的原理及建模??單相雙Ｂｕｃｋ逆變器的拓撲如圖丨所示。??為直流側電壓；Ｃ，，Ｃ２為電容，Ｃ，，Ｃ２的連接點接??地；，Ｌ２為輸出濾波電感，且；ｒｉ，ｒ２為電感??的等效串聯(lián)電阻，且ｒ，＝....

圖２雙Ｂｕｃｋ逆變器ＦＣＳ－ＭＰＣ框圖??Ｆｉｇ．?２?ＦＣＳ－ＭＰＣ?ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｄｕａｌ?Ｂｕｃｋ?ｉｎｖｅｒｔｅｒ??

雙Ｂｕｃｋ逆變器的有限集模型預測控制??制算法概念清晰、模型簡單易餾，且不需要調制??器，在半周期模式下，每一采樣周期主要是對兩種??開關狀態(tài)下的式（４）進行計算，計算量小，可大幅??度提高采樣頻率。??２．２單相雙Ｂｕｃｋ逆變器過零畸變問題??傳統(tǒng)的雙極性ＳＰＷＭ應用于單相雙Ｂ....

圖３雙極性ＳＰＷＭ作用下的過零點波形??Ｆｉｇ．?３?Ｚｅｒｏ－ｃｒｏｓｓｉｎｇ?ｗａｖｅｆｏｒｍ?ｏｆ?ｉＬ?ｕｎｄｅｒ?ｂｉｐｏｌａｒ?ＳＰＷＭ??

Ｓ－ＭＰＣ的目標是使測量電流值??與參考電流值之間的誤差最小，將這一需求寫成??代價函數的形式如下：Ｕｌｒｆ（ｉｆｃ＋ｌ）－￡？１（ｆｃ＋ｌ）ｌ。其中，??Ｕｆｃ＋ｌ）為Ａ＋１時刻參考電感電流值；ｉ？（Ａ?＋?ｌ）為??對于給定開關狀態(tài)下的預測電感電流值，可以使??用變換器離散模....

圖５兩種不同控制方法下輸出波形??Ｆｉｇ．?５?Ｏｕｔｐｕｔ?ｗａｖｅｆｏｒｍｓ?ｕｎｄｅｒ?ｔｗｏ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｍｅｔｈｏｄｓ??

??價函數為：??ｇ＇〇ｎ＝ｌｉｒｃｆ（Ａ：）－ｉ？？ｐ（Ａ＋ｌ）ｌ＝ｌｉｒｅｆ（Ａ：）－ｔｉ（Ａ：）－＾（Ａ）ｌ＝??丨。⑷部）１?（８）??式中：為Ｖ，開通時的電感電流預測值。??Ｖ，關斷乂，無法小于零，所以＋??關斷的代價函數為：??＜??５?０??－１０??ｖ／＼／＾??....

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