[发明专利]全周期低共模电压运行的控制方法、控制器及系统

权利要求书

1.一种全周期低共模电压运行的控制方法，其特征在于，其适用于T型三电平逆变器电机驱动系统，包括：

当T型三电平逆变器电机驱动系统运行在非死区时间时，采用低共模电压的模型预测控制策略，实现低电压运行；

低共模电压的模型预测控制策略是基于T三电平逆变器模型的控制策略，其具体过程为：根据控制目标建立价值函数：

其中为电流的给定值；T型三电平模型预测控制的控制目标为电流跟踪和直流侧中点电压的平衡控制；

当T型三电平逆变器电机驱动系统运行在死区时间并且开关状态切换发生在两个或者三个桥臂之间时，将三相开关管全部断开，保证桥臂只输出大矢量，实现低共模电压运行；其中，大矢量为PNN，PPN，NPN，NPP，NNP和PNP，且共模电压幅值为1/6倍的输入电压值。

2.如权利要求1所述的一种全周期低共模电压运行的控制方法，其特征在于，在低共模电压的模型预测控制过程中，根据价值函数从空间电压矢量有限集中选出一个最优的空间电压矢量作为下一个开关周期的开关管驱动信号，控制电路的状态，实现控制目标。

3.如权利要求2所述的一种全周期低共模电压运行的控制方法，其特征在于，在低共模电压的模型预测控制过程中，采用空间电压矢量有限集中的小矢量控制直流侧中点电压，根据直流侧的等效电路模型，在T型三电平逆变器中P型小矢量减小上侧电容电压，N型小矢量减小下侧电容电压。

4.如权利要求2所述的一种全周期低共模电压运行的控制方法，其特征在于，空间电压矢量有限集共有19个空间电压矢量，分别为：

大矢量：PNN，PPN，NPN，NPP，NNP和PNP，且共模电压幅值为1/6倍的输入电压值；

中矢量：PON，OPN，NPO，NOP，ONP和PNO，且共模电压幅值为0；

小矢量：POO，OON，OPO，NOO，OOP，ONO，且共模电压幅值为1/6倍的输入电压值；

零矢量：OOO，且共模电压幅值为0。

5.一种全周期低共模电压运行的控制器，其特征在于，其适用于T型三电平逆变器电机驱动系统，所述全周期低共模电压运行的控制器被配置为：

当T型三电平逆变器电机驱动系统运行在非死区时间时，采用低共模电压的模型预测控制策略，实现低电压运行；

低共模电压的模型预测控制策略是基于T三电平逆变器模型的控制策略，其具体过程为：根据控制目标建立价值函数：

其中为电流的给定值；T型三电平模型预测控制的控制目标为电流跟踪和直流侧中点电压的平衡控制；

当T型三电平逆变器电机驱动系统运行在死区时间并且开关状态切换发生在两个或者三个桥臂之间时，将三相开关管全部断开，保证桥臂只输出大矢量，实现低共模电压运行；其中，大矢量为PNN，PPN，NPN，NPP，NNP和PNP，且共模电压幅值为1/6倍的输入电压值。

6.如权利要求5所述的一种全周期低共模电压运行的控制器，其特征在于，所述全周期低共模电压运行的控制器，还被配置为：

在低共模电压的模型预测控制过程中，根据价值函数从空间电压矢量有限集中选出一个最优的空间电压矢量作为下一个开关周期的开关管驱动信号，控制电路的状态，实现控制目标。

7.如权利要求6所述的一种全周期低共模电压运行的控制器，其特征在于，所述全周期低共模电压运行的控制器，还被配置为：

在低共模电压的模型预测控制过程中，采用空间电压矢量有限集中的小矢量控制直流侧中点电压，根据直流侧的等效电路模型，在T型三电平逆变器中P型小矢量减小上侧电容电压，N型小矢量减小下侧电容电压；

或空间电压矢量有限集共有19个空间电压矢量，分别为：

大矢量：PNN，PPN，NPN，NPP，NNP和PNP，且共模电压幅值为1/6倍的输入电压值；

中矢量：PON，OPN，NPO，NOP，ONP和PNO，且共模电压幅值为0；

小矢量：POO，OON，OPO，NOO，OOP，ONO，且共模电压幅值为1/6倍的输入电压值；

零矢量：OOO，且共模电压幅值为0。

8.一种全周期低共模电压运行的控制系统，其特征在于，其包括如权利要求5-7中任一项所述的全周期低共模电压运行的控制器。