三电平逆变左器模型预测控制研究-电气工程专业毕业论文.docx

合肥工业大学 本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业 大学专业硕士学位论文质量要求。 答辩委员会签名(工作单位、职称、姓名) 主席．袭雩峭 彩缀匈馐鼋 飘磊弘槲 翥黎镭互五弼搪Ⅵ约 腓可琳5 导师：合肥工业大学 谢池 万方数据  学位论文独创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行独立研究工作所 取得的成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的内容外，论文中不包含 其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金8曼王业塞堂 或其 他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文成果做出贡献的个人和集体， 本人己在论文中作了明确的说明，并表示谢意。 学位论文中表达的观点纯属作者本人观点，与合肥工业大学无关。 年铲月／7日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解金g墨王些盍堂有关保留、使用学位论文的规定， 即：除必威体育官网网址期内的涉密学位论文外，学校有权保存并向国家有关部门或机构送交 论文的复印件和电子光盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权合肥工业大学 可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库，允许采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 (必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：主—虽畛 指导教师签名： 王付恺 签名曰期：沙f 6年(P月竹日 签名日期：弘以f年伊月哆翻 论文作者毕业去向 工作单位： 联系电话： 万方数据  致谢 三年的研究生学习生涯即将结束，值此论文完稿之际，在此向所有一直支持 和帮助过我的老师们、师兄师姐师弟师妹们以及家人和朋友们表示衷，t3的感谢。 首先要衷心的感谢我的研究生导师王付胜老师，几年来，王老师在科研学习 上以及生活上给了我很多指导和关心。王老师科研态度严谨，专业知识扎实且渊 博，???其是丰富的实践经验给了我莫大的收获，使得我在深入学习理论知识的同 时实践能力也同步获得了很大收获，再次向王老师表示我最深切的感激，并祝王 老师及家人身体健康，工作顺利，桃李满天下! 感谢张兴教授为我们提供了优越的科研实验条件和良好的学习氛围，同时也 感谢谢震老师、杨淑英老师以及同实验室的其他老师的日常指导! 感谢三电平小组的师兄师姐们，在科研学习上给予了我太多的帮助，感谢邵 章平博士、刘萍博士、任康乐博士、余畅舟博士对我的支持和帮助，感谢同届的 田龙祥、唐瑭、王东毅、欧阳秋，我们一起奋斗，一起感受科研道路上的艰辛与 愉悦：还要感谢研二的师弟腾云亮、杨乐、徐佳益、于世能、袁照拴，你们热爱 学习、积极向上，也给了我很多帮助，向你们表示感谢! 感谢支持和关心我的父母以及女友在这几年的默默支持，你们对我伟大而无 私的爱是我一生中最大的鼓舞和不断进步的动力； 最后要感谢同实验室的其他小伙伴们，我们共同组成“Green Lab”这个大 家庭，几年光阴，我们似兄弟姐妹、互助互爱，愿你们都有个美好的前程! 万方数据  摘要 三电平并网逆变器由于其拓扑结构特点，具有输出电压谐波含量小、开关管 耐压等级高、开关损耗小等优点，被广泛应用在各种容量的电能变换领域，其中 对二极管钳位型(NPC)三电平的研究尤为广泛。传统的控制方法，如基于电网 电压定向控制(VOC)和直接功率控制(DPC)等在中高频条件下都可以很好的 实现三电平逆变器的控制，但在低开关频率条件下时显得力不从心。有限控制集 模型预测控制(FCS．MPC)在低开关频率条件下处理多目标优化控制时具有优 势，成为三电平逆变器中的研究热点。有限控制集滞环模型预测控制(肿C) 是FCS．MPC的一种变体，它采用滞环控制+滚动优化思想规避了FCS．MPC中权 重系数的整定过程，同时不失FCS．MPC多目标优化和动态响应快的优点，但 HMPC逆变器系统输出电流的频谱分布分散，且低频含量丰富，不便于系统滤波 器的设计。 本文以应用较为广泛的NPC型三电平为研究对象，控制策略围绕HMPC进 行研究。首先，在详尽HMPC基本原理的基础上分析了HMPC应用在NPC型 三电平中的开关特性，说明了HMPC三电平系统电流频谱分布分散的原因；其 次，为了改善上述问题，本文在HMPC基础上提出了两种改善电流频谱分布的 方法。方法一为定环宽准定频滞环模型预测控制(fixed hysteresis band hysteresis model predictive control，FHB．HMPC)方法，利用HMPC多目标优化处理的特 点，将系统的平均开关频率大小和瞬时开关频率波动范围纳入控制目标，实现了 系统平均开关频率可控，且电流的频谱分布相对集中在系统平均开关频率周围的 效果，方便了系统滤波器的设计；方法二为环宽自适应准定频滞环模型预测控制 (adaptive hysteresis band hysteresis m