【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电机电流控制领域，具体涉及一种应用于单相全桥五电平整流器的模型预测控制方法。
技术介绍
1、pi控制是一种常用的调节策略，通过比例(proportional)和积分(integral)两个部分来调整系统输出，使其接近期望值。比例控制用于快速响应系统变化，而积分控制则消除稳态误差，确保系统在长时间内达到期望值。pi控制在电源系统中广泛应用，通过调整整流器的控制信号，有效地维持输出电压或电流等在期望范围内。参数的合适调整对系统稳定性和性能至关重要。
2、mpc(model predictive control模型预测控制)可分为两类：连续控制集(ccs)和有限控制集(fcs)。ccs-mpc通过计算连续的控制信号并通过调制器驱动整流器产生所需的输出电压或电流，同时可以产生固定的开关频率。然而，当在ccs-mpc中考虑约束时，在线计算量很大。与之相比，fcs-mpc充分考虑了逆变器的离散特性和系统约束。具体来说，fcs-mpc首先建立系统的离散数学模型，以固定步长预测未来状态，计算被控对象与参考对象在有限切换状态下的成本函数，然后通过在线优化确定下一个控制周期作用于整流器的最优切换状态。
3、pi控制作为一种常见的控制策略，尽管在许多应用中表现良好，却存在一些缺点。其倾向于引起过调和欠调问题，即系统在达到期望值时可能产生超过或偏离设定值的振荡，同时它对于复杂系统的动态特性较为简单，可能无法很好地应对非线性或时变的系统。此外，pi控制对系统参数变化较为敏感，需要手动调整参数，而且在面对初始条件的选择
技术实现思路
1、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。
2、本专利技术提供了一种应用于单相全桥五电平整流器的模型预测控制方法，包括：
3、在所述单相全桥五电平整流器的外环控制中采用比例-积分控制；
4、在所述单相全桥五电平整流器的内环控制中采用有限控制集模型预测控制；
5、在采样k时刻，对所述整流器的9个电压矢量进行目标函数g(k)在线计算和评估，选择使目标函数g(k)最小的电压矢量，作为下一个开关周期的控制矢量。
6、进一步地，所述单相全桥五电平整流器包括一个二极管桥式整流器和一个五电平dc-dc单元。
7、进一步地，所述五电平dc-dc单元包括四个开关管、四个电容、两个电阻、和四个二极管。
8、进一步地，所述目标函数g(k)为：
9、
10、其中，为k+1时刻的给定电流，il(k)为k时刻的整流器预测电流，ts为采样周期，l为所述单相全桥五电平整流器的交流侧的滤波电感，us表示交流侧电网电压，udc表示单相全桥五电平整流器的输出电压，s表示所述单相全桥五电平整流器的4个开关管的pwm信号的脉宽。
11、进一步地，在k+1时刻的给定电流由k时刻的参考电流k-1时刻的参考电流和k-2时刻的参考电流通过线性插值得到
12、
13、进一步地，使g(k)最小的udc即为下一个开关周期的控制矢量。
14、进一步地，所述单相全桥五电平整流器中，所述单相全桥五电平整流器中，四个开关管的pwm信号等于1时，对应的功率开关管导通；反之，四个开关管的pwm信号等于0时，对应的功率开关关闭；四个二极管为续流二极管，具有电压箝位功能。
15、本专利技术的优点在于：本专利技术在整流器控制中，通过有限开关状态模型预测控制展现了卓越的动态性能和适应性。其通过在每个控制周期内优化有限数量的开关状态，不仅提供了高度的动态响应能力，而且适应了非线性和时变系统的复杂性。fcs-mpc的极短计算时间使其适用于实时控制要求较高的场景改善电能质量，使其在提高系统稳定性和性能的同时，也具备了多目标优化的潜力。
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1.一种应用于单相全桥五电平整流器的模型预测控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种应用于单相全桥五电平整流器的模型预测控制方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种应用于单相全桥五电平整流器的模型预测控制方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的一种应用于单相全桥五电平整流器的模型预测控制方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的一种应用于单相全桥五电平整流器的模型预测控制方法，其特征在于，
6.根据权利要求4或5所述的一种应用于单相全桥五电平整流器的模型预测控制方法，其特征在于，
7.根据权利要求3所述的一种应用于单相全桥五电平整流器的模型预测控制方法，其特征在于，
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序以实现如权利要求1-7任一项所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行实现如权利要求1-7中任一项所述的方
...【技术特征摘要】
1.一种应用于单相全桥五电平整流器的模型预测控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种应用于单相全桥五电平整流器的模型预测控制方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种应用于单相全桥五电平整流器的模型预测控制方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的一种应用于单相全桥五电平整流器的模型预测控制方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的一种应用于单相全桥五电平整流器的模型预测控制方法，其特征在于，
6.根据权利要...
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