A Detailed Procedure to Implement Model Predictive Control for the Single-Phase Voltage-Source Inverter

Tóm tắt

Nghiên cứu này nhằm mục đích cung cấp một quy trình chi tiết để triển khai điều khiển dự báo mô hình cho bộ nghịch lưu nguồn áp một pha. Mô phỏng và thực hiện các phương pháp điều khiển khác cho bộ nghịch lưu nguồn áp một pha bao gồm phương pháp điều biến độ rộng xung sin (SPWM) và phương pháp trễ cũng được đề cập. Trong triển khai điều khiển MPC cho bộ nghịch lưu nguồn áp một pha, trước tiên cần thu được mô hình toán học của bộ nghịch lưu. Dựa trên mô hình thu được của bộ nghịch lưu, dòng điện cảm ứng và điện áp tụ điện có thể được xây dựng một cách thuận tiện. Hành động điều khiển tối ưu trong mỗi chu kỳ lấy mẫu được lựa chọn dựa trên giá trị nhỏ nhất của hàm chi phí. So với các phương pháp điều khiển thông thường cho bộ nghịch lưu một pha, phương pháp MPC yêu cầu các cảm biến chính xác và việc triển khai phương pháp này đôi khi cũng gặp nhiều thách thức. Do lý do này, nghiên cứu này cung cấp các bước chi tiết để triển khai thuận tiện phương pháp MPC cho bộ nghịch lưu nguồn điện áp một pha. Trong nghiên cứu này, các phương pháp điều khiển cho bộ nghịch lưu nguồn điện áp một pha được triển khai thuận tiện bằng cách sử dụng KIT STM32F407 DISCOVERY. Kết quả mô phỏng và thực nghiệm đã chứng minh rằng thuật toán MPC phù hợp để hiểu đầy đủ khái niệm điều khiển rời rạc dựa trên mô hình của bộ nghịch lưu nguồn áp một pha và các loại bộ biến đổi điện khác.