一种基于dSPACE的模型预测控制的三相逆变器装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于dSPACE的模型预测控制的三相逆变器装置，包括MPC控制模型、dSPACE硬件单元、逆变器、负载单元、采样单元，所述MPC控制模型通过编译下载到dSPACE硬件单元中，所述dSPACE硬件单元、逆变器、负载单元和采样单元形成一个闭环系统，其中，所述dSPACE硬件单元的输出端连接至逆变器的输入端，所述逆变器的输出端连接至负载单元的输入端，所述负载单元通过采样电路与采样单元相连，所述采样单元将采集到的信息反馈至dSPACE硬件单元。本发明具有控制简单，动态响应好，效率高等优点。
【专利说明】
一种基于dSPACE的模型预测控制的三相逆变器装置
技术领域
[0001]本发明涉及逆变器技术领域，更具体的说涉及一种基于dSPACE的模型预测控制的三相逆变器装置。
【背景技术】
[0002]三相逆变器是电力用大功率逆变电源，主要用于军队、通信、工厂和企业不间断电源系统。三相逆变器的控制策略是三相逆变器的核心部分，是三相逆变器性能的重要指标，具有至关重要的作用。近年来三相逆变器控制策略得到了广泛研究。滞环控制，控制方法简单，动态性能好，但受采样频率影响比较大，在采样频率较高时，谐波处理是一个比较棘手的问题;比例积分控制，能够消除三相交流电流的稳态分量，但比例积分器的参数设计与选择比较繁琐，设计者的经验和水平将影响逆变器的跟踪精度、响应速度等控制性能。因此，鉴于现有技术中存在的问题予以改进，设计一种新型的三相逆变器装置。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是针对现有技术之不足，而提供一种基于dSPACE的模型预测控制的三相逆变器装置，具有控制简单，动态响应好，效率高等优点。
[0004]本发明的技术解决措施如下:
[0005]—种基于dSPACE的模型预测控制的三相逆变器装置，包括MPC控制模型、dSPACE硬件单元、逆变器、负载单元、采样单元，所述MPC控制模型通过编译下载到dSPACE硬件单元中，所述dSPACE硬件单元、逆变器、负载单元和采样单元形成一个闭环系统，其中，所述dSPACE硬件单元的输出端连接至逆变器的输入端，所述逆变器的输出端连接至负载单元的输入端，所述负载单元通过采样电路与采样单元相连，所述采样单元将采集到的信息反馈至dSPACE硬件单元。所述MPC控制模型的当前控制动作是在每一个采样瞬间通过求解一个有限时域开环最优控制问题而获得，过程的当前状态作为最优控制问题的初始状态，解得的最优控制序列只实施第一个控制作用。
[0006]作为上述技术方案的优选，所述的MPC控制模型通过MATLAB/Simulink软件搭建。
[0007]作为上述技术方案的优选，所述的dSPACE硬件单元采用DSl104单板系统。
[0008]作为上述技术方案的优选，所述的dSPACE硬件单元的DSl104系统通过驱动接口向逆变器传递控制信号，产生输出电压。
[0009]作为上述技术方案的优选，所述的dSPACE硬件单元的DSl104系统通过ADC接口输入采样电路采样得到的电流电压信号。
[0010]本发明的有益效果在于:通过MATLAB/Simulink搭建MPC控制模型，再将MPC控制模型编译下载到dSPACE硬件单元中，dSPACE硬件单元的DS1104系统通过驱动接口向逆变器传递控制信号，产生输出电压。同时采样单元将采样电路从负载单元采样得到的电流电压信号输送至DS1104系统的ADC接口，并将所述采样得到的电流和模型参考电流带入评估函数处理，运行MPC控制算法，产生最优电压矢量，具有控制简单，动态响应好，效率高等优点。
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0012]图1为本发明的结构框图。
[0013]图中，10、MPC控制模型；20、dSPACE硬件单元;30、逆变器;40、负载单元;50、采样单
J L ο
【具体实施方式】
[0014]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0015]见图1所示，一种基于dSPACE的模型预测控制的三相逆变器装置，包括MPC控制模型10、dSPACE硬件单元20、逆变器30、负载单元40、采样单元50。本实施例中MPC控制模型10通过MATLAB/Simulink软件搭建，所述MPC控制模型10通过编译下载到dSPACE硬件单元20中。所述dSPACE硬件单元20采用DS1104单板系统。所述dSPACE硬件单元20、逆变器30、负载单元40和采样单元50形成一个闭环系统，其中，所述dSPACE硬件单元20的输出端连接至逆变器30的输入端，dSPACE硬件单元20的DSl 104系统通过驱动接口向逆变器30传递控制信号，产生输出电压。所述逆变器30的输出端连接至负载单元40的输入端，所述负载单元40通过采样电路与采样单元50相连，所述采样单元50将采集到的信息反馈至dSPACE硬件单元20，所述dSPACE硬件单元20的DS1104系统通过ADC接口输入采样电路采样得到的电流电压信号。所述MPC控制模型的当前控制动作是在每一个采样瞬间通过求解一个有限时域开环最优控制问题而获得，过程的当前状态作为最优控制问题的初始状态，解得的最优控制序列只实施第一个控制作用。
[0016]工作原理:通过MATLAB/Simulink搭建MPC控制模型，再将MPC控制模型编译下载到dSPACE硬件单元中，dSPACE硬件单元的DSl 104系统通过驱动接口向逆变器传递控制信号，产生输出电压。同时采样单元将采样电路从负载单元采样得到的电流电压信号输送至DS1104系统的ADC接口，并将所述采样得到的电流和模型参考电流带入评估函数处理，运行MPC控制算法，产生最优电压矢量。
[0017]以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明的权利范围，依本发明权利要求所作的等同变化仍属本发明所涵盖的范围。
【主权项】
1.一种基于dSPACE的模型预测控制的三相逆变器装置，其特征在于:包括MPC控制模型(10)、dSPACE硬件单元(20)、逆变器(30)、负载单元(40)、采样单元(50)，所述MPC控制模型(10)通过编译下载到dSPACE硬件单元(20)中，所述dSPACE硬件单元(20)、逆变器(30)、负载单元(40)和采样单元(50)形成一个闭环系统，其中，所述dSPACE硬件单元(20)的输出端连接至逆变器(30)的输入端，所述逆变器(30)的输出端连接至负载单元(40)的输入端，所述负载单元(40)通过采样电路与采样单元(50)相连，所述采样单元(50)将采集到的信息反馈至dSPACE硬件单元(20);所述MPC控制模型的当前控制动作是在每一个采样瞬间通过求解一个有限时域开环最优控制问题而获得，过程的当前状态作为最优控制问题的初始状态，解得的最优控制序列只实施第一个控制作用。2.根据权利要求1所述的一种基于dSPACE的模型预测控制的三相逆变器装置，其特征在于:所述MPC控制模型(10)通过MATLAB/Simulink软件搭建。3.根据权利要求1所述的一种基于dSPACE的模型预测控制的三相逆变器装置，其特征在于:所述dSPACE硬件单元(20)采用DSl 104单板系统。4.根据权利要求3所述的一种基于dSPACE的模型预测控制的三相逆变器装置，其特征在于:所述dSPACE硬件单元(20)的DSl 104系统通过驱动接口向逆变器(30)传递控制信号，产生输出电压。5.根据权利要求3所述的一种基于dSPACE的模型预测控制的三相逆变器装置，其特征在于:所述dSPACE硬件单元(20)的DS1104系统通过ADC接口输入采样电路采样得到的电流电压信号。
【文档编号】H02M7/48GK106026725SQ201610367407
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】黄克戬
【申请人】鹿寨县众盛商贸有限公司