Frequenzselektive Aktivfilterung von Stromoberschwingungen mit einer erweiterten modellbasierten Prädiktivregelung

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Modellpradiktive Regelungen waren bisher aufgrund der erforderlichen hohen Rechenleistung in ihrem Anwendungsbereich auf Regelstrecken mit niedrigen Abtastraten beschrankt. Durch die Verfugbarkeit schneller Rechenhardware wurde bereits ein Verfahren dieser Klasse von Reglern erfolgreich bei der feldorientierten Regelung von Asynchronmaschienen erprobt. In dieser Arbeit wird der Einsatz einer modellbasierten Pradiktivregelung zur frequenzselektiven Aktivfilterung von Stromoberschwingungen untersucht. Hierzu wird ein Wechsel von der bisher ublichen Regelung von Gleichgrossen zu einer Regelung mehrerer uberlagerter Sinusschwingungen durch Hinzufugen von dynamischen Modellen der Fuhrungsgrosse zu einer Pradiktivregelung mit einer Zustandsraumdarstellung durchgefuhrt. Nach der erfolgreichen simulativen Untersuchung des Kompensationsverhaltens wurde zur Verifikation des Verfahrens im Labormassstab ein mehrstufiger Umrichter aus einer Reihenschaltung von zehn H-Brucken mit Spannungszwischenkreis als Stellglied fur die Regelung aufgebaut. Der Umrichter wurde uber einen schwach gedampften Saugkreis parallel zu verschiedenen Stromoberschwingungsquellen angeschlossen und bewies die Funktionstuchtigkeit der entwicketen Regelung.