本論文では、有限制御集合モデル予測制御(FCS-MPC)において、切替周波数を制限する手法を提案している。
まず、切替周波数をIIRフィルタで推定し、その値が上限を超えないよう不等式制約を設ける。この制約のスラック変数をコスト関数でペナルティ化することで、切替周波数を制限しつつ電流追従性能を維持する。
次に、この最適化問題をスフィアデコーダで効率的に解くため、スラック変数を入力ベクトルに含めた拡張問題を定式化する。さらに、スラック変数の予測モデルを活用して計算量を大幅に削減する手法を提案している。
シミュレーション結果より、提案手法は従来のFCS-MPCと比べて、定常時の電流高調波歪みを改善しつつ、切替周波数も制限できることを示している。また、計算時間についても大幅な高速化が実現できることを確認している。
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