基于改进MPC 的UPS 系统三相逆变器控制策略研究

徐秀英

(鄂尔多斯职业学院自动化与信息工程系，内蒙古 鄂尔多斯 017010)

三相逆变器的控制是电力电子技术中最重要和最经典的主题之一，并且在过去的几十年中已经进行了广泛的研究[1－2]。在需要高质量电压的应用中，带有输出LC 滤波器的逆变器的控制尤为重要，例如分布式发电和不间断电源(Uninterruptible Power Supply，UPS)。特别是对于UPS 系统，希望在任何负载(通常是非线性负载)下都能达到良好的输出电压波形[3]。因此，高性能UPS 的主要要求是在各种负载下UPS 逆变器输出电压中的总谐波失真(Total Harmonic Distortion，THD)低以及动态响应速度快，包含输出LC 滤波器可以使逆变器提供高质量的正弦电压，对输出电压的高要求使控制器设计和参数调整更加困难[4－5]。

国内外学者已经为转换器提出了几种控制方案，包括非线性方法[6](如磁滞控制)、线性方法[7](如使用脉宽调制的比例积分控制器)、无差拍控制[8]、双环PI 控制[9]、闭环控制[10]以及基于最少拍和重复控制[11]。在大多数控制方案中，输出电压和电流中的一种用于考虑外部和内部控制回路的级联控制，使用线性或非线性控制器和一个调制器来生成逆变器开关的驱动信号。

预测控制由于其快速的动态响应而在功率转换器中具有大量的实际应用。它可以应用于各种系统，可以轻松地包含约束和非线性，可以考虑多变量情况，并且易于实现最终的控制器设计[12－13]。预测控制需要大量的计算，然而当今可用的快速微处理器使实施预测控制成为可能。研究人员以预测控制的名义提出了几种控制算法。……