Hàm mục tiêu của thuật toán MPC cải tiến

L ỜI CẢM ƠN

3.2.4. Hàm mục tiêu của thuật toán MPC cải tiến

Để giải quyết hạn chế của phương pháp FCS - MPC truyền thống, luận án đề xuất

phương pháp điều khiển FCS – MPC cải tiến với hàm mục tiêu bổ sung thành phần triệt tiêu điện áp common mode và tối ưu đóng cắt. Cấu trúc của phương pháp điều khiển dựbáo dòng điện đề xuất được thể hiện như Hình 3. 6

78 Với: [ ] A i B C k V k V k k            

là vector không gian của điện áp tại thời điểm thứ k

,

xi j

S là van thứ j của cầu thứ i trong pha x xA B C, , ;i 1 5;j 1 4

Hàm mục tiêu đề xuất của phương pháp điều khiển FCS - MPC cải tiến cho nghịch

lưu đa mức cấu trúc cầu H nối tầng như sau:

0 cm 1 sw 2

gg  g  g (3. 15)

Trong đó: cm là trọng số của triệt tiêu điện áp common mode.

w

s

 là trọng số của tối ưu đóng cắt.

Như vậy, hàm mục tiêu gồm 3 yêu cầu:

Yêu cầu 1: Tối ưu sai lệch giữa dòng điện đặt và dòng điện dựbáo được thực hiện bởi g0.

Yêu cầu 2: Tối ưu common mode được thực hiện bởi g1. Yêu cầu 3: Tối ưu đóng cắt được thực hiện bởi g2.

Với hàm mục tiêu có trọng số: Các trọng số trong hàm mục tiêu là hằng số được

xác định qua thử sai. Tuy nhiên, trong các quá trình hoạt động khác nhau, tuy trọng số không đổi nhưng đầu vào sai lệch sẽ khác nhau đã làm cho hàm mục tiêu sẽđưa ra ưu tiên tối ưu khác nhau để có bộđiều khiển tốt nhất. Ví dụ, trong điều kiện quá

độ thì sai lệch dòng điện là lớn do đó trong điều kiện này sai lệch dòng điện có tỉ

trọng lớn trong hàm mục tiêu. Vì vậy, bộđiều khiển sẽ lựa chọn các giá trị điện áp làm cho sai lệch dòng điện nhỏ nhất. Trong điều kiện ổn định, sai lệch dòng điện nhỏ đi thì các mục tiêu về tối ưu common mode, tối ưu đóng cắt sẽtác động đểđạt được mục tiêu đặt ra của bộđiều khiển.

Để đảm bảo cân bằng đáp ứng động học và khối lượng tính toán, hàm mục tiêu

như phương trình (3.9) sẽ thực hiện cho 19 vector điện áp liền kề trong một chu kỳ

trích mẫu đã đề xuất. Vector điện áp khiến cho hàm mục tiêu đạt cực tiểu thì sẽđược lựa chọn đểđưa vào điều chế cho bộ nghịch lưu. Sau đó, dựa theo Bảng 3. 1 để xác

định trạng thái đóng cắt cho các van tương ứng với vector điện áp như đã lựa chọn bên trên. Bên cạnh đó, với việc lựa chọn thiết bị điều khiển là FPGA cho phép thực hiện song song các lượt tính toán, vì thế thời gian tính toán của 19 lượt vector điện

áp này tương đương một lượt tính toán. Lưu đồ thuật toán thuật toán cho 19 vector

79 Tối ưu đóng cắt (3.13) Tối thiểu hóa hàm mục tiêu (3.15)

Bộ điều khiển dự báo

Bảng trạng thái đóng cắt (Bảng 3.1) Mô hình dự báo dòng stator (3.2) MHTT