基于模型预测的牵引逆变器容错控制方法

摘要

牵引逆变器开关频繁,成为高速列车传动系统中最脆弱的环节。因此,稳定高效的容错控制策略对于保证牵引逆变器在故障状态下的连续稳定运行并降低其对列车运营的影响至关重要。因为不需要对异步电机电流和电压进行复杂的解耦计算,直接转矩控制得到广泛应用。然而,在故障状态下,逆变器只能输出四个电压向量,仿真结果表明,直接转矩控制在四开关逆变器中的控制性能较差,扭矩和速度波动较大。模型预测控制算法具有滚动求解和反馈校正等特点,适用于解决多变量、强耦合和多约束的工程问题。本文提出一种基于模型预测的牵引逆变器控制方法,可实时解决最优电压向量问题。仿真结果验证了模型预测控制算法的控制性能。