32、电气驱动与功率变换器的离散时间模型预测控制

电气驱动与功率变换器的离散时间模型预测控制

1. 权重矩阵对闭环性能的影响

在电气驱动和功率变换器的离散时间模型预测控制（DMPC）中，权重矩阵起着关键作用。权重矩阵 $Q$ 和 $R$ 中的参数对闭环性能的确定至关重要。为了确保电气系统具有更快的动态响应，需要在 $Q$ 矩阵中对应 $i_d$ 和 $i_q$ 分量的系数上设置较大的权重。然而，这一任务较为耗时，可能是该方法的一个缺点。

为了简化任务，成本函数中的权重矩阵设置如下：
$Q =
\begin{bmatrix}
0 & 0 & 0 & 0 & 0 \
0 & 0 & 0 & 0 & 0 \
0 & 0 & 0 & 0 & 0 \
0 & 0 & 0 & q_{id} & 0 \
0 & 0 & 0 & 0 & q_{\omega}
\end{bmatrix}$；
$R = r_{\omega}
\begin{bmatrix}
1 & 0 \
0 & 1
\end{bmatrix}$

其中，$q_{id}$ 和 $q_{\omega}$ 将用作性能调整参数。$R$ 矩阵中的分量也会影响闭环性能，参数 $r_{\omega}$ 越小，闭环响应越快。但在控制电气驱动和功率变换器时，调整参数 $r_{\omega}$ 的效果似乎不太明显，在本应用中，$r_{\omega}$ 选择为 100。

2. 约束