[发明专利]基于脉宽调制开关模式的转换器的模型预测控制

权利要求书

1.一种用于控制电转换器(12)的方法，所述电转换器(12)适于将DC电压(v_dc)转换为具有至少两个电压电平的多相电压；

所述方法包括：

从定子通量参考向量来确定调制信号向量

经由脉宽调制从所述调制信号向量来确定开关模式(54)，所述开关模式(54)包括开关转变序列，其中开关转变定义开关位置和转变时刻，在所述开关位置处将所述转换器的相从一个电压电平切换到另一个电压电平，以及在所述转变时刻，切换所述转换器的所述相；其中在预测时域内在每个取样时刻定期确定所述开关模式(54)；

通过从估计的定子通量向量(ψ_s，αβ)中减去所述定子通量参考向量来确定定子通量误差(ψ_{s，err，αβ})，所述估计的定子通量向量(ψ_s，αβ)从所述电转换器(12)中的测量来估计；

通过移动所述开关模式(54)的开关转变的转变时刻来修改所述开关模式(54)，使得所述定子通量误差(ψ_{s，err，αβ})被最小化；

将修改的开关模式的一部分应用于所述电转换器(12)。

2.如权利要求1所述的方法，

其中通过电压电平差和时间差的乘积的总和来定义定子通量校正，开关转变的所述电压电平差是所述开关转变之前和之后的所述电压电平的差，以及所述时间差是被移动与未修改的转变时刻之间的差；

其中通过移动所述转变时刻来优化所述定子通量校正，使得所述定子通量校正等于所述定子通量误差(ψ_{s，err，αβ})。

3.如权利要求1和2所述的方法，

其中只有等于连续取样时刻之间的差的所述修改的开关模式的所述一部分被应用于所述电转换器(12)。

4.如前述权利要求中的任一项所述的方法，

其中通过下列在预测时域内确定所述开关模式(54)的所述开关转变：

通过以实际角频率将αβ0坐标系中的所述调制信号向量旋转到将来样本的时刻而在所述预测时域内确定所述调制信号向量的相应将来样本；

当载波信号在所述将来样本的时间间隔期间越过所述将来样本的值时，生成开关转变。

5.如前述权利要求中的任一项所述的方法，

其中所述定子通量参考向量是所述αβ0坐标系中的三分量向量，以及所述定子通量参考向量的0分量用于中性点电位的控制。

6.如前述权利要求中的任一项所述的方法，

其中共模分量被加到所述调制信号向量

7.如权利要求6所述的方法，

其中当从所述定子通量参考向量的幅值所确定的调制指数(m)小于阈值时，所述共模分量至少是所述调制指数加上最小脉冲宽度除以载波信号的载波间隔长度，使得通过利用所述载波信号的脉宽调制所生成的脉冲的脉冲长度比所述最小脉冲宽度要长。

8.如权利要求6所述的方法，

其中利用滞环控制器来控制所述共模分量所述滞环控制器在中性点电位(υ_n)大于最大值时将所述共模分量设置为第一值，而在所述共模分量小于最小值时将所述共模分量设置为相对于所述第一值的具有相反符号的第二值。

9.如前述权利要求中的任一项所述的方法，

其中从参考角(θ^*)和参考幅值来确定所述定子通量参考向量

10.如前述权利要求中的任一项所述的方法，

其中从基频和最大容许开关频率来确定用于所述开关模式(54)的脉冲数(d)；和/或

其中当脉冲数(d)超过阈值时，利用脉宽调制来确定所述开关模式(54)，以及否则从优化脉冲模式(48)的表来确定所述开关模式(54)。