Buck-Boost变换器的模型预测控制优化策略

本文主要探讨了Buck-Boost变换器的模型预测控制方法，这是一种在电力电子系统中广泛应用的高级控制策略。Buck-Boost变换器是一种能够实现电压升压或降压的开关电源，其输出电压控制对于确保系统稳定性和效率至关重要。作者马奥运针对这一挑战，选择了一种考虑管压降的状态空间平均模型，这种模型能更精确地反映变换器的实际工作状态。 模型预测控制(MPC)的核心在于通过预测未来多个时间步的系统行为来优化控制器的设计。在Buck-Boost变换器的应用中，作者将一个合适的二次性能指标（如均方根误差或者超调量）设定为目标函数，这有助于提升系统的响应速度，使得输出电压能够快速跟踪设定值，同时减少电压波动，提高动态性能。此外，为了确保变换器的安全运行，作者还纳入了电容电压和电感电流的约束条件，防止过度负载或短路等可能对元器件造成损害的情况。 通过在辽宁工程技术大学学报（自然科学版）上发表的研究，马奥运展示了模型预测控制在Buck-Boost变换器中的实际应用效果，证明了这种方法可以有效改善系统的控制精度、响应时间和稳定性，从而提升整个电力电子系统的整体性能。该研究不仅提供了理论基础，也为其他工程师在设计和优化类似变换器时提供了实用的参考。 这篇论文的重要贡献包括建立了一个精确的控制模型，选择了有效的控制策略，并通过实验证明了其在实践中的可行性和优越性。对于那些从事电力电子系统设计和控制技术研究的人来说，这篇文章提供了一个深入理解Buck-Boost变换器模型预测控制的窗口，对于提高能源转换系统的效率和稳定性具有重要意义。