Eine schnelle, quadratischen Programmierung Lösung für mehrstufige prädiktive Stromregelung

Aufgrund der Vorteile einer schnellen dynamischen Reaktion, der flexiblen Einbeziehung von Nebenbedingungen und der Fähigkeit, mehrere Regelungsziele zu handhaben, ist die modellprädiktive Regelung in Symmetrietopologien, z. B. in elektrischen Antriebssystemen, weit verbreitet. Die prädiktive Stromregelung wird durch die hohe Stromwelligkeit im eingeschwungenen Zustand benachteiligt, da in jeder Abtastperiode nur ein Schaltzustand verwendet wird. Obwohl die Stromqualität bei einer niedrigen Schalthäufigkeit durch die Erweiterung des Vorhersagehorizonts verbessert werden kann, wächst die Anzahl der gesuchten Schaltzustände exponentiell. Um das oben genannte Problem zu lösen, wird ein schnelles quadratisches Programm zur Lösung vorgeschlagen.

Zunächst wird die prädiktive Stromregelung als ein quadratisches Programmierproblem beschrieben, bei dem die Zielfunktion auf der Grundlage der Stromableitungen neu geordnet wird. Um eine erschöpfende Suche zu vermeiden, werden in jedem Vorhersagehorizont zwei Vektoren in der Nähe der Referenzableitung vorausgewählt. Dadurch wird die Anzahl der gesuchten Schaltzustände erheblich reduziert. Experimentelle Ergebnisse bestätigen, dass die prädiktive Stromregelung mit einem Vorhersagehorizont von 5 sowohl im stationären als auch im instationären Zustand eine hervorragende Regelungsleistung bei geringem Rechenaufwand erzielen kann.

Lesen Sie mehr Details im veröffentlichten Artikel.