新能源发电逆变器及感应电机模型预测控制

随着微处理器技术的迅猛发展，模型预测控制在电力电子变换器方面的应用受到了广大国内外学者越来越多的关注。本书详细介绍模型预测控制的基本理论以及该理论在新能源发电系统逆变器和感应电机中的应用。本书重点介绍逆变器在新能源发电系统并网运行时的输出电流控制、离网运行时的输出电压控制以及感应电机的预测转矩控制。本书可供新能源并网、电力电子建模与控制、电机控制、预测控制算法及其工程应用等专业教师、研究生和技术人员参考和阅读。

前言
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 逆变器运行控制技术研究现状
1.3 感应电机运行控制技术研究现状
参考文献
第2章 三电平NPC逆变器的模型预测控制
2.1 三电平NPC逆变器模型
2.2 模型预测电流控制原理及算法设计
2.2.1 并网侧预测模型的建立
2.2.2 多目标约束代价函数的构造
2.2.3 FCS-MPC总体流程分析
2.3 改进的FCS-MPC策略
2.3.1 延时补偿后的FCS-MPC
2.3.2 基于分区判断的FCS-MPC
2.3.3 仿真分析与验证
2.4 基于电流差分矢量的改进无模型预测电流控制
2.4.1 负载参数变化的影响
2.4.2 IMFPCC工作原理
2.4.3 IMFPCC算法流程
2.4.4 仿真分析与验证
2.5 本章小结
参考文献
第3章 不平衡电网电压下并网逆变器电流质量及功率协调控制策略
3.1 不平衡电网下的三相逆变并网同步技术
3.1.1 基本锁相环
3.1.2 同步旋转参考坐标系锁相环（SRF-PLL）
3.1.3 双二阶广义积分器锁相环（DSOGI-PLL）
3.1.4 解耦双同步参考坐标系锁相环（DDSRF-PLL）
3.1.5 仿真分析与验证
3.2 不平衡电网下并网逆变器的数学建模
3.3 并网逆变器的不平衡及电流限幅灵活控制
3.3.1 电流参考发生器
3.3.2 功率参考发生器
3.3.3 控制方案的总体流程分析
3.3.4 仿真分析与验证
3.4 本章小结
参考文献
第4章 离网逆变器的多步模型预测电压控制
4.1 三电平NPC离网逆变器的离散数学模型
4.2 多步模型预测电压控制策略
4.2.1 传统FCS-MPVC保守性分析
4.2.2 本章所提FCS-MPVC-MSP控制策略
4.3 仿真验证与分析
4.3.1 稳态分析
4.3.2 暂态分析
4.3.3 模型失配的影响
4.3.4 多目标FCS-MPVC-MSP优化控制
4.4 本章小结
参考文献
第5章 感应电机模型预测转矩控制与数字控制系统
5.1 感应电机模型与预测模型
5.1.1 感应电机数学模型
5.1.2 感应电机预测模型
5.1.3 磁链观测器
5.2 数字控制系统
5.3 计算延时与延时补偿
5.4 仿真分析与验证
5.5 本章小结
参考文献
第6章 基于两电平逆变器的多步模型预测转矩控制
6.1 两电平逆变器的多步模型预测转矩控制
6.1.1 两电平逆变器模型
6.1.2 多步模型预测转矩控制
6.2 基于改进的多步模型预测的感应电机模型预测转矩控制
6.3 仿真结果及分析
6.4 本章小结
参考文献
第7章 基于NPC逆变器的模型预测转矩控制
7.1 NPC逆变器的模型预测转矩控制
7.1.1 NPC逆变器模型
7.1.2 NPC逆变器中点电压平衡
7.2 简化的感应电机模型预测转矩控制
7.3 仿真结果及分析
7.4 本章小结
参考文献
第8章 基于FPGA的感应电机模型预测转矩控制
8.1 基于Xilinx System Generator for DSP的FPGA开发
8.2 基于图形化建模的模型预测转矩控制开发
8.3 仿真结果比较分析与基于FPGA的硬件协同仿真
8.3.1 仿真结果比较分析
8.3.2 基于FPGA的硬件协同仿真
8.4 本章小结
参考文献
第9章 实验结果与分析
9.1 基于Simulink Real-Time的实时控制系统
9.1.1 目标机启动
9.1.2 主机设置
9.2 新能源发电逆变器的并网和离网实验
9.2.1 实验平台
9.2.2 硬件电路设计
9.2.3 并网实验
9.2.4 离网实验
9.3 感应电机的模型预测转矩控制实验
9.3.1 基于两电平逆变器的多步模型预测控制实验
9.3.2 基于三电平NPC逆变器的模型预测转矩控制实验
9.4 本章小结
参考文献