[发明专利]电压型九开关逆变器控制方法

权利要求书

1.一种电压型九开关逆变器控制方法，其特征是：该电压型九开关逆变器包括九个开关，其中：上逆变器包括六个开关、下逆变器包括六个开关、上下逆变器共用中间三个开关，控制方法包括以下步骤：

步骤一、采用开关函数，得到电压型九开关逆变器输出电压与开关函数之间的关系矩阵；根据电压型九开关逆变器的拓扑结构，得到在abc三相静止对称坐标系中，电压型九开关逆变器交流侧电流电压方程矩阵；

步骤二、对电压型九开关逆变器交流侧电流电压方程矩阵进行Park变换，得出在dqo旋转坐标系下的状态方程矩阵；

步骤三、将电压型九开关逆变器的状态方程矩阵进行离散化；

步骤四、建立电压型九开关逆变器的预测模型；

步骤五、根据电压型九开关逆变器输出电压与给定电压的差值、系统控制增量幅值大小的限制，建立控制方法的优化性能指标，得到电压型九开关逆变器在dqo旋转坐标系下的控制增量Δu_s；

步骤六、根据电压型九开关逆变器在dqo旋转坐标系下的控制增量Δu_s，通过Park反变换得到在abc三相静止对称坐标系下的控制增量Δu_s，进而得到用于控制电压型九开关逆变器每个开关通断的控制信号。

2.根据权利要求1所述的电压型九开关逆变器控制方法，其特征是：步骤一所述采用开关函数，得到电压型九开关逆变器输出电压与开关函数之间的关系矩阵，是将电压型九开关逆变器九个开关的每个开关的状态定义如式(1)：

式(1)中X＝A,B,C表示电压型九开关逆变器的三相桥臂；I＝H,M,L表示单相桥臂的上中下三个开关，

由电压型九开关逆变器的开关约束条件s_XM＝s_XH⊕s_XL可知每相桥臂的开关状态f可表示为式(2)：

式(2)中A,B,C表示电压型九开关逆变器的三相桥臂；H,M,L表示单相桥臂的上中下三个开关管，k＝1,2,3表示每相桥臂有3种状态，

由式(1)和(2)可以得到点A₁,B₁,C₁到直流电源负极O之间的电压与每相桥臂的开关状态之间的关系为：

式(3)中，u_X1(X＝A,B,C)表示点X1(X＝A,B,C)到直流电源负极O之间的电压，U_dc表示直流侧电压，

同理，可以得到点A₂,B₂,C₂到直流电源负极O之间的电压与每相桥臂的开关状态之间的关系为：

式(4)中，u_X2(X＝A,B,C)表示点X2(X＝A,B,C)到直流电源负极O之间的电压，U_dc表示直流侧电压，

定义开关函数F：

式(5)中A,B,C表示电压型九开关逆变器的三相桥臂；X₁(X＝A,B,C)表示上交流侧，X₂(X＝A,B,C)表示下交流侧，k＝1,2,3表示每相桥臂有3种状态，sgn()表示符号函数，

综合式(3)(4)(5)得到电压型九开关逆变器输出电压与开关函数之间的关系式的矩阵形式：