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串联谐振多有源桥变换器简化模型预测控制及其噪声容限提升策略
1
作者
黄家正
董政
+2 位作者
蒿天衢
张祯滨
许永刚
《电机与控制学报》
北大核心
2025年第8期42-55,共14页
传统模型预测控制(MPC)策略需要功率变换器的精确时域模型,而多端口变换器控制变量繁杂、端口功率耦合、模型阶数较高,难以获得最优预测控制量的解析解表达式,且传统模型预测控制存在对采样噪声敏感度高的难题。对此,提出一种基于卡尔...
传统模型预测控制(MPC)策略需要功率变换器的精确时域模型,而多端口变换器控制变量繁杂、端口功率耦合、模型阶数较高,难以获得最优预测控制量的解析解表达式,且传统模型预测控制存在对采样噪声敏感度高的难题。对此,提出一种基于卡尔曼滤波的连续集简化模型预测控制(SMPC)方法,及简单可行的噪声容限策略,降低预测模型复杂度,实现串联谐振多有源桥(SR-MAB)变换器的快速动态响应、宽噪声容限预测控制。首先,利用基波分析法对SR-MAB变换器传输功率建模并验证该方法的可行性;其次,建立不同类型端口的线性简化预测模型,通过卡尔曼滤波算法对简化模型参数校正;最后,针对噪声高敏感度的问题,通过重新定义简化模型的相关系数,拓宽噪声容限范围,设计兼顾动态性能、系统成本及计算负担的简单高效噪声容限提升策略。实验结果表明,相比于比例-积分控制,SMPC策略有效降低系统动态响应时间且未明显加重处理器计算负担,所提噪声容限方法有效降低各端口谐振电流应力。
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关键词
多有源桥变换器
模型预测控制
简化模型
卡尔曼滤波
噪声容限
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职称材料
题名
串联谐振多有源桥变换器简化模型预测控制及其噪声容限提升策略
1
作者
黄家正
董政
蒿天衢
张祯滨
许永刚
机构
山东大学电气工程学院
国网山东省电力公司应急管理中心
出处
《电机与控制学报》
北大核心
2025年第8期42-55,共14页
基金
国家自然科学基金区域创新发展联合基金(U23A20654)。
文摘
传统模型预测控制(MPC)策略需要功率变换器的精确时域模型,而多端口变换器控制变量繁杂、端口功率耦合、模型阶数较高,难以获得最优预测控制量的解析解表达式,且传统模型预测控制存在对采样噪声敏感度高的难题。对此,提出一种基于卡尔曼滤波的连续集简化模型预测控制(SMPC)方法,及简单可行的噪声容限策略,降低预测模型复杂度,实现串联谐振多有源桥(SR-MAB)变换器的快速动态响应、宽噪声容限预测控制。首先,利用基波分析法对SR-MAB变换器传输功率建模并验证该方法的可行性;其次,建立不同类型端口的线性简化预测模型,通过卡尔曼滤波算法对简化模型参数校正;最后,针对噪声高敏感度的问题,通过重新定义简化模型的相关系数,拓宽噪声容限范围,设计兼顾动态性能、系统成本及计算负担的简单高效噪声容限提升策略。实验结果表明,相比于比例-积分控制,SMPC策略有效降低系统动态响应时间且未明显加重处理器计算负担,所提噪声容限方法有效降低各端口谐振电流应力。
关键词
多有源桥变换器
模型预测控制
简化模型
卡尔曼滤波
噪声容限
Keywords
multi-active-bridge converter
model predictive control
simplified model
Kalman filter
noise tolerance
分类号
TM46 [电气工程—电器]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
串联谐振多有源桥变换器简化模型预测控制及其噪声容限提升策略
黄家正
董政
蒿天衢
张祯滨
许永刚
《电机与控制学报》
北大核心
2025
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