A Model-Free Switching and Control Method for Three-Level Neutral Point Clamped Converter Using Deep Reinforcement Learning
Notice bibliographique
Résumé
This paper presents a novel model-free switching and control method for three-level neutral point clamped (NPC) converter using deep reinforcement learning (DRL). In this method, voltage balancing, and selection of optimal switches are achieved using a reward function which is calculated based on various signals measured as observations of the DRL agent. Since the action space is discrete, a deep Q-network (DQN) agent is utilized. DQN is used due to its capability of handling high-dimensional state spaces. In order to highlight its pros and cons, the proposed method is compared with model predictive control (MPC), which is another popular non-linear control method for power electronic converters. The proposed method is evaluated and compared with the MPC method in grid-connected mode using simulations in Matlab/Simulink. To evaluate the practical performance of the DRL method, various experimental results are obtained. The simulation and experimental results demonstrate that the proposed method effectively achieves accurate voltage balancing and ensures steady operation even in the presence of various dynamic changes, including variations in the reference currents and grid voltage. Additionally, the method successfully handles uncertainties, such as sensor measurement noise, and accommodates parameter variations, such as changes in the capacity of the DC-link capacitors and line impedance. The results demonstrate that this method exhibits superior adaptability to real-time changes and uncertainties, delivering more robust performance compared to similar conventional methods like MPC. Thus, this method can be considered a promising approach for intelligent control of power electronic converters, especially when conventional methods such as MPC face challenges in performance and accuracy under severe parameter variations and uncertainties.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».