移相全桥DC/DC变换器的MPC控制

资 源 简 介

移相全桥DC/DC变换器的MPC控制

详 情 说 明

移相全桥DC/DC变换器是一种广泛应用于电力电子系统中的拓扑结构，其特点是能够实现高效率的能量转换和电气隔离。针对这类变换器的控制问题，模型预测控制（MPC）因其能够处理多变量约束和动态优化的特点而备受关注。

传统MPC方法在移相全桥应用中面临的主要挑战是计算复杂度高，这限制了其在实时控制中的响应速度。为了解决这一问题，研究者提出了基于InPA-SQP（Interior-Point Algorithm and Sequential Quadratic Programming）的优化算法。该算法结合了内点法和序列二次规划的优势，通过以下机制提升计算效率：

首先，InPA-SQP利用内点法处理不等式约束的特性，有效避免了传统方法中可能出现的边界振荡问题。其次，通过序列二次规划的迭代框架，将非线性优化问题转化为一系列二次规划子问题，大大减少了单步计算量。

在移相全桥的具体应用中，该算法可以显著缩短控制周期内的计算时间，使得MPC能够在更短的采样周期内完成优化计算。这不仅提高了系统的动态响应性能，还使得控制器能够更好地应对负载突变等工况变化。

实际测试表明，采用InPA-SQP算法的MPC控制方案，相比传统方法可以实现20%-30%的计算时间缩减，同时保持优良的电压调节精度和动态响应特性。这一技术对于要求高功率密度和高动态性能的电源系统具有重要价值。