25、基于I - FCS - MPC的电力变换器与电机控制技术解析

基于I - FCS - MPC的电力变换器与电机控制技术解析

在电力系统控制领域，FCS预测控制在d - q参考坐标系下有着重要的应用。本文将围绕I - FCS - MPC（积分有限控制集模型预测控制）在电力变换器、永磁同步电机（PMSM）以及感应电机的控制应用展开，详细介绍其性能评估、参数设计等关键内容。

1. I - FCS - MPC在电力变换器中的应用及鲁棒性评估

在电力变换器的I - FCS预测控制中，电感$L_s$的变化是主要的参数不确定因素。为评估I - FCS - MPC和原始FCS - MPC系统在电流控制系统参数变化时的鲁棒性，采用蒙特卡罗模拟方法，以电力变换器的I - FCS预测控制为基准进行案例研究。

• 蒙特卡罗模拟设置

  • 电感$L_s$取值范围为$(0, 2L_0^s)$ H，其中$L_0^s = 6.3×10^{-3}$ H。通过公式$L_s = L_0^s ± \epsilon L_0^s$计算，$\epsilon$是由MATLAB随机数生成器生成的均匀分布随机数，范围为$0 < \epsilon < 1$。在500次模拟实验中，250次取$-\epsilon$，250次取$+\epsilon$。
  • 采样间隔$\Delta t = 80×10^{-6}$ sec，积分增益$k_d = k_q = 0.05$。参考信号和负载电流干扰的变化与特定场景一致，$i_q^ = 0$，$i_d^ $是幅值为2 A的阶跃信号，负载电流$i_L$在±2 A之间变化。
  • 增益矩阵$K_{