[发明专利]一种两电平逆变器的无模型预测电流控制方法

权利要求书

1.一种两电平逆变器的无模型预测电流控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、设置系统初始值；

步骤S2、测量当前t_k采样时刻逆变器的负载电流i(k)|_S(k-1)；

步骤S3、应用逆变器的最优开关状态S_opt；

步骤S4、计算电流差分矢量Δi_past1；

步骤S5、估计t_k+2采样时刻的逆变器负载电流参考值i^*(k+2)；

步骤S6、对每一个不同的开关状态S_m，使用来预测t_k+2采样时刻的逆变器负载电流；

步骤S7、对每一个开关状态，计算代价函数其中，i_α和i_β分别代表αβ坐标系中电流的α轴分量和β轴分量；

步骤S8、判断是否完成所有开关状态的代价函数评估，若完成则存储使得代价函数最小的最优开关状态S_opt，并等待下一采样时刻，转到步骤S2，否则转到步骤S6继续进行代价函数评估。

2.根据权利要求1所述的一种两电平逆变器的无模型预测电流控制方法，其特征在于，步骤S1中，系统初始值的设置包括：

任意选择t_k采样时刻逆变器的最优开关状态S_opt∈{S₁,S₂,...,S₈}，其中，S₁,S₂,...,S₈分别表示两电平逆变器可以产生的8种开关状态，用S_m，m＝1,2,...,8来表示；

设置电流差分矢量Δi_past1＝zeros(8,1)+zeros(8,1)×1j，其中，zeros(8,1)表示8×1全零矩阵，Δi_past1中的每个元素对应逆变器8个不同的开关状态下的电流差分矢量，用来表示；

设置t_k-1采样时刻，逆变器负载电流i(k-1)＝0+0×1j。

3.根据权利要求2所述的一种两电平逆变器的无模型预测电流控制方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括以下步骤：

步骤S41、将步骤S2所得负载电流i(k)|_S(k-1)减去t_k-1采样时刻的负载电流i(k-1)|_S(k-2)，可以得到第k-1个采样周期的电流差分矢量为

步骤S42、假定第k-1个采样周期应用于逆变器的开关状态为S_n∈{S₁,S₂,...,S₈}，更新第k-1个采样周期之前存储于矩阵Δi_past1中的开关状态S_n所对应的电流差分矢量，即

4.根据权利要求3所述的一种两电平逆变器的无模型预测电流控制方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括以下步骤：

步骤S51、选取工频正弦电流为参考电流，并将t_k采样时刻的电流参考值表示为：

i^*(k)＝I^*(k)·e^jθ(k)

式中，I^*(k)和θ(k)分别为t_k采样时刻的参考电流幅值和矢量角；

步骤S52、稳态时，假定参考电流矢量i^*以ω角速度旋转且保持幅值不变，则可以得到t_k+2时刻的电流参考值为：

式中，T_s为系统采样时间。

5.根据权利要求4所述的一种两电平逆变器的无模型预测电流控制方法，其特征在于，所述步骤S6具体包括以下步骤：

步骤S61、用在第k个采样周期之前具有相同开光状态的电流差分矢量来代替即

步骤S62、用在第k个采样周期之前具有相同开光状态的电流差分矢量来代替即