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控制与算法 模型预测控制MPC 并网逆变器 PWM控制 ★ 4.0

基于FPGA的背靠背变换器准集中式模型预测控制实验研究

FPGA-Based Experimental Investigation of a Quasi-Centralized Model Predictive Control for Back-to-Back Converters

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作者 Zhenbin Zhang · Fengxiang Wang · Tongjing Sun · Jose Rodriguez · Ralph Kennel
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2016年1月
技术分类 控制与算法
技术标签 模型预测控制MPC 并网逆变器 PWM控制
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 背靠背变换器 模型预测控制 (MPC) QC-DMPC FPGA 并网应用 直流母线控制
语言:

中文摘要

本文提出了一种用于背靠背功率变换器的准集中式直接模型预测控制（QC-DMPC）方案，该方案无需直流母线外环控制器。通过在FPGA上的实验验证，对比了该方案与传统基于PI控制的DMPC方案的性能，证明了其在简化控制结构及提升动态响应方面的有效性。

English Abstract

Voltage source back-to-back power converters are widely used in grid-tied applications. This paper presents a quasi-centralized direct model predictive control (QC-DMPC) scheme for back-to-back converter control without a dc-link outer-loop controller. Furthermore, the QC-DMPC is experimentally compared with a conventional proportional-integration (PI) dc-link controller-based DMPC (PI-DMPC) schem...
S

SunView 深度解读

该研究提出的QC-DMPC算法在简化控制架构、提升动态响应方面具有显著优势，对阳光电源的组串式逆变器及风电变流器产品线具有重要参考价值。特别是在风电变流器和大型光伏逆变器中，取消直流母线外环控制器可降低系统复杂性，提升控制带宽。建议研发团队评估该算法在FPGA平台的计算资源占用情况，并探索其在PowerTitan等储能变流器（PCS）双向变换控制中的应用潜力，以进一步优化系统瞬态响应性能。