[发明专利]基于小信号脉冲模式优化的模型预测脉冲模式控制

权利要求书

1.一种用于控制电气转换器系统(10)的方法，所述方法包括：

确定在未来采样时刻范围内的标称脉冲模式(t^*_p,i,Δu^*_p,i)和所述电气转换器系统(10)的至少一个电量的参考轨迹(x^*)，其中所述标称脉冲模式(t^*_p,i,Δu^*_p,i)和所述参考轨迹(x^*)从经优化的脉冲模式表确定，所述标称脉冲模式(t^*_p,i,Δu^*_p,i)包括所述电气转换器系统(10)的电气转换器(12)的输出电压之间的切换转变(Δu^*_p,i)，并且所述参考轨迹(x^*)指示所述转换器系统(10)的电量的期望的未来发展；

通过使成本函数最小化来确定小信号脉冲模式所述成本函数包括小信号误差，所述小信号误差基于所述参考轨迹(x^*)和经预测的轨迹(x)的差，其中所述小信号脉冲模式的脉冲强度(λ_p,i)在所述标称脉冲模式(t^*_p,i,Δu^*_p,i)的每次切换转变处对电压-时间值进行编码，并且其中所述经预测的轨迹(x)从所述转换器系统(10)中的测量值(i,v_c,i_g)和所述转换器系统(10)的模型在所述范围内确定，所述标称脉冲模式(t^*_p,i,Δu^*_p,i)和所述小信号脉冲模式的总和被输入到所述模型中；

通过移动所述标称脉冲模式(t^*_p,i,Δu^*_p,i)的所述切换转变来确定经修改的脉冲模式(t_opt,p,i,Δu_p,i)，其中所述切换转变被移动时间间隔，使得所述时间间隔乘以所述切换转变的方向等于所述脉冲强度(λ_p,i)在所述标称切换转变处进行编码的所述电压-时间值；

将至少所述经修改的脉冲模式(t_opt,p,i,Δu_p,i)的下一所述切换转变应用于所述电气转换器系统(10)。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中在当前采样间隔期间，所述经修改的脉冲模式(t_opt,p,i,Δu_p,i)的所述切换转变被应用于所述电气转换器系统(10)；

其中在所述当前采样间隔期间，所述小信号脉冲模式和所述经修改的脉冲模式(t_opt,p,i,Δu_p,i)在下一采样间隔开始的范围内再次确定。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其中所述成本函数是所述脉冲强度(λ_p,i)中的二次函数，所述二次函数被布置为脉冲强度向量(Λ)；

其中所述成本函数包括具有模型矩阵(V)的二次项和具有模型向量(c)的线性项，所述模型矩阵(V)在两侧乘以所述脉冲强度向量(Λ)，所述模型向量(c)乘以所述脉冲强度向量(Λ)；

其中所述模型矩阵(V)和所述模型向量(c)从所述转换器系统(10)中的测量值(i,v_c,i_g)、所述参考轨迹(x^*)和所述小信号脉冲模式确定，使得所述成本函数对所述小信号误差进行编码。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其中所述成本函数附加地使所述脉冲强度(λ_p,i)的幅度最小化。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其中所述成本函数包括具有惩罚矩阵(R)的二次项，所述惩罚矩阵(R)在两侧乘以脉冲强度向量(Λ)。