简介：摘要：本文提出了一种基于模型预测控制的高压交流电整流系统。该系统通过建立整流器的数学模型，利用模型预测控制技术对整流器进行控制，以提高其工作效率和稳定性。模型预测控制能够有效地提高系统的预测性能，降低能耗，提高系统的稳定性和可靠性。

简介：

简介：摘要：对于平衡重式叉车而言，在具体工作过程中，最容易发生的一个问题，就是侧翻，那么为了根本性的降低侧翻的概率，就要将相应的防侧翻模型预测控制系统设置进来，为叉车提供一个重要的侧向支撑力，这样，就可以根本性杜绝侧翻问题，保证其安全可靠运行。

简介：摘要：本论文研究了基于模型预测控制（MPC）方法在电气驱动系统中的应用，以提升系统性能。通过建立系统的数学模型和预测控制器，实现对电气驱动系统的精确控制。研究结果表明，采用MPC方法可以显著改善系统的响应速度、稳定性和鲁棒性。通过实验验证，证明了MPC在电气驱动系统中的有效性和可行性，为电气驱动系统的设计和优化提供了重要的参考依据。

简介：本文建立并分析了三相PWM整流器的数学模型,研究了基于模型预测控制的PWM整流器控制系统。通过对传统单矢量与双矢量模型预测控制方法的分析和仿真,研究了传统双矢量模型预测和单矢量模型预测网侧THD性能不佳的原因,为了提高模型预测控制系统网侧电流THD的性能,提出改进双矢量和改进单矢量模型预测控制方法。该方法提高了网侧电流THD性能,同时也保持了最好的电流和电压动态性能,仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。

简介：摘要：电机是日常生活和工业生产中不可或缺的重要设备，其控制系统的稳定性、精确度和响应速度对于电机的性能和效率至关重要。传统的PID控制方法虽然简单易用，但对于复杂的非线性系统和快速变化的工况往往难以达到理想的控制效果。因此，研究和开发新的控制方法成为当前电机控制领域的热点和挑战。模型预测控制作为一种先进的控制方法，通过对系统进行建模和预测，结合优化算法实现对系统的最优控制。与传统控制方法相比，模型预测控制不仅能应对复杂的非线性系统，还能处理时变工况和外部扰动等问题。因此，基于模型预测控制的电机控制系统成为电机控制技术研究的前沿方向之一。基于此，本篇文章对模型预测控制的电机控制系统设计与应用进行研究，以供参考。

简介：摘要：针对传统的电压定向直接功率控制（ V-DPC）在电网电压出现谐波等情况时，电压定位的准确性受影响的缺陷。本文根据三相电压型整流器的数学模型，将采用虚拟磁链的直接功率控制（ VF-DPC）和有限集模型预测控制（ FCS-MPC）相结合，提出一种基于虚拟磁链的模型预测功率控制策略（ VF-DPC-MPC）。本系统通过虚拟磁链推算出瞬时功率，实现了无交流电压传感器的控制，然后利用有限集模型预测的方法（ FCS-MPC），选取最佳的电压矢量的开关状态完成控制，从而优化系统性能。仿真表明本系统具有高动态性能，且鲁棒性较好，网侧电流谐波较小，实现了功率的准确跟踪，具有很好的应用前景。 关键词：模型预测控制；虚拟磁链；三相整流器；直接功率控制 1 引言 随着人类社会的发展，各行业都需要更高质量的电能，并且由于分布式能源的推行， PWM整流器因其动态响应灵敏、能量可双向流动、功率因数可控等优点，得到了极多应用 [1-3]。通过数十年的发展， PWM整流器被人们大量的使用，对其更高性能的追求也意味着必须有更好的控制技术。因此，研究人员通过做大量的测试，旨在找到更加高效的控制策略 [4]。一般控制方法可归类为直接电流控制与直接功率控制（ DPC）。直接电流控制利用同步旋转坐标系变换的解耦控制特性，将网侧电流解耦成有功分量和无功分量，由此来构成电流闭环控制系统 [5]。这种方法的优点是有着较小的静态误差与较快的动态响应速度，但其系统性能与电流内环控制的复杂度和相关参数的精确度关系很大 [6-7]；与直接电流控制相比，直接功率控制具有高功率因数、较好的动态性能、较低的电流畸变率等特点 [8]。 预测控制是一种最优化控制策略，在电力电子的领域越来越受到重视，主要有模型预测控制 (MPC)、广义预测控制（ GPC）、无差拍控制等。模型预测控制是通过系统模型来预测变量的变化趋势，根据最优化准则来确定最优的控制方式。这种预见性，比经典反馈控制系统收集现有信息再进行控制更加有效。将模型预测控制与直接功率控制结合，更使得网侧电流谐波明显减小，直流侧输出电压纹波得到极大改善 [9-11]。 本文提出了一直基于虚拟磁链的有限集模型预测功率控制的方法，取消了网侧电压传感器，降低了成本，有效防止因传感器失灵导致的控制策略失效，具有良好的稳定性与快速性；另一方面，通过有限集模型预测控制直接选择的有限开关状态，不需调制环节，控制更灵活 [12-13]。通过功率预测模型直接对磁链计算出的瞬时有功功率 P与无功功率 q进行未来变化的预测，得到最小的价值函数，从而确定最优空间电压矢量。最后通过 Matlab/Simulink的仿真验证了所提出的控制策略的可行性。 2 三相电压型整流器数学模型分析 三相两电平整流器拓扑结构如图 1所示，整流器中有 6个开关器件， ea、 eb、 ec分别为三相电网电压，网侧中性点为 n。在三相对称系统中每相输入线路等效电阻值为 R，每相电感值均为 L， ia、 ib、 ic和 ua、 ub、 uc分别为三相整流器的相电流和相电压。在任何一个工作状态，每一项只允许一个开关器件导通，因此上下开关必须满足互补的要求。故整流器开关状态为 Sj为三相单极性二值逻辑开关函数， j为 a、 b、 c。 图 1 三相两电平整流器拓扑结构图 图 2为三相电压型整流器的空间电压矢量图，由于本次研究的是两电平整流器，通过合理控制开关器件的开通与关断，整流器可提供 23=8种电压空间矢量，其中包括 6个有效电压矢量和 2个零矢量如图所示。从而可以推算出各种开关状态下的电压值，为下文模型预测控制提供矢量选择奠定基础。 图 2 三相 VSR空间电压矢量分布 假定三相电网处于平衡状态，取电流参考方向如图 1所示，则整流器在 坐标系下的电压方程为： (1) 式中 、 、 、 分别为三相电网电压和电流在 坐标下的分量； 、 为整流器输入电压在 坐标下的分量，根据 udc和整流器开关函数 Sa、 Sb、 Sc(Si=1为上桥臂导通； Si=0为下桥臂导通 )可得：

简介：级联式双向DC-DC变换器具有结构简单、功率密度高且适用于大变比变换场合等优点,但其传统的双闭环控制方法中,控制结构复杂,PI参数设置困难。据此引入模型预测控制（MPC）思想对级联式双向DC-DC变换器进行控制。模型预测控制具有控制思想简单、易于包含系统的约束条件及控制器易于实现等优点,该控制策略包括建立变换器模型和其可能的开关状态、定义代价函数两个步骤。本文对级联式双向DC-DC变换器的模型预测控制进行仿真分析和实验验证。同时,将其与传统双闭环控制方法进行实验对比,实验结果显示,模型预测控制方法能够使母线电压准确追踪给定值,与传统双闭环控制相比,动态过程中母线电压的超调减小6.25%左右,变换器的动态响应时间减少0.3s。由此证明所提出模型预测控制方法的可行性及有效性。

简介：基于有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）的滞环模型预测控制（HMPC）应用在三电平逆变器中具有动态响应快、多目标优化处理的优点,但其开关动作没有规律,开关频率波动范围大,导致逆变器输出电流频谱较为分散,不便于滤波器的设计。为了改善上述问题,本文提出一种环宽自适应模型预测控制（AHB-HMPC）方法,将系统的平均开关频率和开关频率波动范围也作为控制目标,引进滞环控制思想,并可在线调整电流滞环大小,使得系统平均开关频率可控且使开关频率稳定在以平均开关频率为中心的滞环内,在保留HMPC快速性、多目标优化处理等优点的同时,有效地使逆变器输出电流频谱相对集中在平均开关频率周围,方便了滤波器的设计。最后,仿真和实验结果表明,本控制方法是可行和有效的。

简介：摘要选择性催化还原法（SCR）是目前火电厂普遍采用的尾部脱硝手段。通过加装脱硝塔，加大喷氨量可以降低火电厂氮氧化物的排放量。但是过大的喷氨量又容易引起空预器堵塞等设备问题。因此必须采用合适的控制方法即要保证排放不超标又要保证喷氨不过量。本文即是在研究SCR脱硝系统模型的基础上，提出了基于预测控制的SCR优化控制方法，克服传统PID控制与考核目标脱节和抗延迟能力差、控制精度不高等问题。实际电厂的应用效果表明，该方法确实能降低净烟气NOX波动，节约喷氨量，减小氨逃逸，有效缓解空预器堵塞。

简介：三电平PWM变换器在工业领域尤其是中高压大功率场合得到了广泛应用。在实际运行中，受现场环境及温度等因素的影响，系统的参数可能会发生改变，从而影响控制效果。模型预测控制具有优秀的多目标优化控制能力以及灵活的约束处理能力，在三电平变换器控制领域得到了广泛重视和研究。现有的三电平PWM变换器模型预测控制方法在获得最优电压矢量时需要大量的计算并且依赖于精确的电感参数，存在计算量大和鲁棒性差等问题。针对以上问题，本文首先提出了一种改进的模型预测控制方法，极大地减小了系统选取最优电压矢量时的计算量，进一步通过引入基于递推最小二乘法的电感在线辨识算法，提高了系统的参数鲁棒性。仿真和实验结果表明，本文提出的简化模型预测控制算法具有良好的动静态性能以及参数鲁棒性。

简介：摘要：在配电网中合理引入智能技术，可以建立完善的网络，实施智能性的调控，为配电网系统的稳定运行提供重要的保证。随着社会经济的不断发展，短时停电损失越来越大，电力用户对供电可靠性提出了更高的要求。近年来，分布式电源发展迅速，其大量接入传统配电网会造成短路电流超标、电压波动过大、线间功率分布不均等问题。配电网采用闭环运行方式可有效提高供电可靠性及分布式电源接纳能力，但受环网两侧系统的电压、内阻抗以及馈线负荷分布等因素的影响，可能会出现较大的循环功率，造成两侧出力不均，甚至引起逆功率运行。基于现代电力电子技术的智能软开关具有强大潮流控制能力，为同区甚至异区配电线路闭环运行提供有效技术支撑。

简介：摘要：面对日益扩大的风能应用规模，抽水蓄能也将在风电出力消纳上发挥越来越重要的作用，尤其是在扩大电网接纳风电能力以及保障风电场有功功率平稳输出等方面更是能起到重要支撑作用。如何利用抽水蓄能电站平抑快速变化的风电出力波动，进而缓解系统负荷峰谷矛盾、保障电网安全稳定运行，是现阶段能源结构转型进程中的一项重要研究内容。抽水蓄能－风电联合运行系统模型，不仅可以为优化协调控制策略提供仿真工具，还可研究风力消纳过程中联合系统的动态响应特性，为实际生产提供技术参考与支持，具有较高的研究意义与工程价值。基于此，本篇文章对基于改进模型预测控制的电气系统新能源功率波动平滑策略进行研究，以供参考。

简介：摘要：现阶段，社会进步迅速，我国的机械行业建设的发展也有了创新。永磁同步发电机（PMSG）具有体积小、能量转换率高等优点，通过原动机带动其旋转发电，经过机/网侧变流器整流逆变后并网，可有效回收能源、提高能源利用率。但是，原动机受压力/风力等因素变化的影响，驱动转矩变化，导致转速不稳定，影响系统稳定运行，因此需研究相应的控制策略，提高系统稳定发电的能力。模型预测控制（MPC）具有原理简单、实现方便、响应效果好等优点，与DTC/DPC方法相结合能够改善系统的动态性能。但目前系统工作时机/网侧变流器通常独立运行，当原动机驱动转矩变化时，网侧控制部分无法及时反馈机侧参数的变化，造成网侧电压响应速度较慢，导致母线电压波动较大，系统动态性能变差。

简介：摘要：在配电网中合理引入智能技术，可以建立完善的网络，实施智能性的调控，为配电网系统的稳定运行提供重要的保证。随着社会经济的不断发展，短时停电损失越来越大，电力用户对供电可靠性提出了更高的要求。近年来，分布式电源发展迅速，其大量接入传统配电网会造成短路电流超标、电压波动过大、线间功率分布不均等问题。配电网采用闭环运行方式可有效提高供电可靠性及分布式电源接纳能力，但受环网两侧系统的电压、内阻抗以及馈线负荷分布等因素的影响，可能会出现较大的循环功率，造成两侧出力不均，甚至引起逆功率运行。基于现代电力电子技术的智能软开关具有强大潮流控制能力，为同区甚至异区配电线路闭环运行提供有效技术支撑。

简介：摘要：本文提出了一种多区域暖通空调温湿度鲁棒模型预测控制策略，该策略通过考虑系统参数的变化和不确定性，能够更加准确地预测多区域的温湿度变化情况，并根据预测结果实现对暖通空调系统的智能控制。该策略不仅能够提高系统的控制精度和稳定性，还能够减少系统能耗，具有很高的实用价值。

简介：摘要：模型预测控制（MPC）是一种先进的控制策略，广泛应用于自动化设备的系统优化。通过建立被控对象的动态模型，模型预测控制能够预测未来的行为并计算出最优的控制序列，从而实现系统的稳定性和性能的提升。在自动化设备中，线性模型预测控制、非线性模型预测控制、多变量模型预测控制、自适应模型预测控制以及智能模型预测控制等应用方式，有助于解决各种复杂的系统优化和控制问题。随着技术的不断发展，模型预测控制在自动化设备中的应用将更加广泛和深入，为工业自动化的发展带来更多机遇和挑战。

简介：摘要燃煤火电机组的NOx控制排放值，是受国家环保部门实时监督考核的重要环保安全指标。由于NOx被控对象的纯时延大时滞特性，按常规方法整定的PID控制很难将烟气脱硝NOx指标控制到理想范围内。本文介绍了一种基于模型预测控制DMC控制规律的低阶近似的PID整定方法，先根据对象模型整定NOx模型预测控制DMC控制规律，然后利用阶跃扰动逼近的方法，在仿真软件中，构造PID控制参数，使其阶跃激励响应能尽可能地逼近模型预测控制器的控制规律，并将该PID控制器辅以常规的脱硝控制前馈，应用于某350MW超临界煤粉锅炉的脱硝控制，收到良好的控制效果，可有效提高火电机组NOx的控制品质。

简介：运用高空风筝发电装置的风力发电技术,建立了包括风筝局部位置和相对原点位置等的YOYO型风筝的动态模型。制定了风筝一个发电周期包括牵引、被动两个阶段的约束优化策略,应用非线性模型预测控制原理,解决了非线性实时优化的控制问题。仿真结果表明,非线性模型预测控制能显著改进其性能。

简介：中点电位的平衡控制是T型三电平光伏并网逆变器系统首要解决的问题。本文建立了T型三电平逆变器的主电路数学模型及负载模型,并分析了中点电位不平衡的主要原因,在传统预测电流控制方法的基础上,研究了一种基于模型预测控制的中点电位平衡控制方法：首先对负载电流进行采样,用采样值计算出预测值,同时检测直流母线中点电流,得到中点电位的偏差值;然后优化由预测电流与参考电流之间的平方误差及中点电位的偏差值构成的性能指标函数,选择使性能指标函数最小的开关状态,在下一个采样周期作用于逆变器,从而实现中点电位的平衡控制。最后采用Matlab/Simulink进行仿真验证,仿真结果表明,该方法具有快速的动态响应,实现了中点电位的平衡控制,且输出了高质量的电压波形。