[發明專利]具有參考跟蹤的模型預測控制

有效

• 申請號: 201380055443.4
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN104737440B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: D.奎維多;T.格耶
• 申請（專利權）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號: H02P27/12
• 分類號: H02P27/12;H02P27/14;H02M7/487
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬

1.一種用于控制電轉換器（10）的方法，

所述電轉換器包括多個半導體開關（16），其中所述電轉換器適應于通過切換所述多個半導體開關（16）而從輸入電壓生成兩級或多級輸出電壓；

所述方法包括以下步驟：

接收參考電量和實際電量；

從所述實際電量確定所述電轉換器（10）的未來電量序列；

基于所述未來電量序列確定最大成本值；

迭代地確定對于所述電轉換器（10）的最佳切換序列，其中切換序列包括對于所述電轉換器的半導體開關的未來切換狀態序列；以及

選擇所述最佳切換序列的第一切換狀態作為要應用于所述電轉換器（10）的半導體開關（16）的下一個切換狀態u；

其中所述最佳切換序列通過以下而迭代地確定：

通過使可能的切換狀態附加到切換序列來擴展切換序列；

基于未來電量序列利用成本函數確定對于擴展切換序列的成本值；以及

在所述成本值高于所述最大成本值時丟棄所述擴展切換序列。

2.如權利要求1所述的方法，

其中所述成本函數基于具有三角矩陣的矩陣方程的范數，所述三角矩陣乘以所述擴展切換序列。

3.如權利要求2所述的方法，

其中所述三角矩陣被離線計算并且僅取決于所述電轉換器的拓撲。

4.如權利要求2所述的方法，

其中所述成本函數基于無約束解與乘以所述擴展切換序列的三角矩陣之間的差異；

其中所述無約束解在迭代確定最佳切換序列之前從所述未來電量確定。

5.如權利要求1-4中的一項所述的方法，

其中所述最大成本值利用應用于猜測的切換序列的成本函數基于在之前的時間步確定的最佳切換序列而確定。

6.如權利要求1-4中的一項所述的方法，

其中為了擴展切換序列，僅附加切換狀態，其導致其中相電壓向上或向下切換僅一個步的擴展切換序列。

7.如權利要求1-4中的一項所述的方法，

其中所述迭代在每個時間步處執行；

其中所述未來電量序列在實際時間步處開始并且確定高達時間步的限度；

其中所述未來切換狀態的序列在所述實際時間步處開始并且確定高達所述時間步的限度。

8.如權利要求1-4中的一項所述的方法，

其中所述參考和/或實際電量包括參考和/或實際電流、參考和/或實際通量、參考和/或實際電壓、參考和/或實際轉矩、參考和/或實際功率、參考和/或實際速度中的至少一個。

9.如權利要求1-4中的一項所述的方法，

其中未來電量可包括連接到所述電轉換器的電機、濾波器、變壓器、負載、電網和/或電纜的未來電流、未來電壓和未來通量中的至少一個。

10.如權利要求1-4中的一項所述的方法，

其中所述參考電量從測量的電流、電壓、轉矩和/或速度確定。

11.一種用于控制電轉換器（10）的控制器（28），其中所述控制器適應于執行如權利要求1至10中的一項所述的方法。

12.一種電轉換器（10），其包括：

多個半導體開關（16），其中所述電轉換器適應于通過切換所述多個半導體開關從輸入電壓生成兩級或多級輸出電壓；

如權利要求11所述的控制器（28）。

13.一種電系統（22），其包括：

如權利要求12所述的電轉換器（10），

由所述電轉換器供電的電負載（20）。