Control predictivo de modelo de dos capas robusto para amplificador de modo de voltaje de clase D basado en inversor NPC de puente completo
Autores: Wei, Xinwei; Wang, Hongliang; Wang, Kangliang; Li, Kui; Li, Minying; Luo, An
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Control predictivo de modelo de dos capas robusto para amplificador de modo de voltaje de clase D basado en inversor NPC de puente completo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Control predictivo basado en modelos de conjuntos finitos
Aplicación industrial
MPC de dos capas robusto
Amplificador de modo de voltaje Clase-D de puente completo neutro-punto abrazado
Filtro LC
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
El modelo predictivo de control de conjunto de control finito (FCS-MPC) es capaz de manejar múltiples objetivos de control y restricciones simultáneamente con buen rendimiento dinámico. Sin embargo, su aplicación industrial está limitada por su alta dependencia del modelo del sistema y el enorme esfuerzo computacional. En este artículo, se propone un nuevo MPC robusto de dos capas (RM-MPC) con una fuerte robustez para el amplificador de modo de voltaje de puente completo de punto neutro conectado (NPC) de Clase-D (CDA) con el objetivo de abordar este problema. Los errores causados por las discrepancias de parámetros o incertidumbres del filtro LC y la corriente de carga son considerados como una perturbación concentrada y estimados por el observador de Luenberger diseñado. El control robusto se puede lograr compensando la perturbación estimada en el modelo predictivo utilizado. Con el fin de reducir la computación del controlador, se propone un MPC de dos capas para el inversor NPC de puente completo con un filtro LC. La primera capa se utiliza para calcular el nivel de salida óptimo que minimiza el error de seguimiento del voltaje de salida. La segunda capa se utiliza para determinar el estado de conmutación con el propósito de equilibrar el voltaje del capacitor. Los resultados experimentales muestran que el error del modelo concentrado se observa centralmente a través de un solo observador con baja complejidad. El MPC de dos capas redujo aún más la computación sin afectar el rendimiento dinámico.
Descripción
El modelo predictivo de control de conjunto de control finito (FCS-MPC) es capaz de manejar múltiples objetivos de control y restricciones simultáneamente con buen rendimiento dinámico. Sin embargo, su aplicación industrial está limitada por su alta dependencia del modelo del sistema y el enorme esfuerzo computacional. En este artículo, se propone un nuevo MPC robusto de dos capas (RM-MPC) con una fuerte robustez para el amplificador de modo de voltaje de puente completo de punto neutro conectado (NPC) de Clase-D (CDA) con el objetivo de abordar este problema. Los errores causados por las discrepancias de parámetros o incertidumbres del filtro LC y la corriente de carga son considerados como una perturbación concentrada y estimados por el observador de Luenberger diseñado. El control robusto se puede lograr compensando la perturbación estimada en el modelo predictivo utilizado. Con el fin de reducir la computación del controlador, se propone un MPC de dos capas para el inversor NPC de puente completo con un filtro LC. La primera capa se utiliza para calcular el nivel de salida óptimo que minimiza el error de seguimiento del voltaje de salida. La segunda capa se utiliza para determinar el estado de conmutación con el propósito de equilibrar el voltaje del capacitor. Los resultados experimentales muestran que el error del modelo concentrado se observa centralmente a través de un solo observador con baja complejidad. El MPC de dos capas redujo aún más la computación sin afectar el rendimiento dinámico.