[发明专利]一种双三电平逆变器满意优化预测容错控制方法

权利要求书

1.一种双三电平逆变器满意优化预测容错控制方法，其特征在于：其步骤为，

(1)将电机的定子绕组打开，定子绕组的两端由两个相同的逆变器供电，两个逆变器由共用同一套直流母线形成共母线双三电平拓扑；

(2)当某一开关器件发生开路故障时，逆变器的最大输出电压下降为原来的一半，通过逆变器控制电压跳变的范围设定在Vdc/2以内，使用共母线双三电平拓扑的内六边形的可用开关状态合成参考电压矢量；

(3)以电流跟随性能作为双逆变器系统的主控制目标并建立三相电流满意误差函数用以对前述的参考电压矢量进行优化；

(4)以中点电位平衡作为最后的控制目标并建立中点电位满意度判断函数，基于中点电位满意度判断函数建立综合满意度误差函数进一步的进行参考电压矢量的优化。

2.根据权利要求1所述的一种双三电平逆变器满意优化预测容错控制方法，其特征在于：为通过MPC控制器动作双三电平逆变器进行满意优化容错控制，假定w(k)＝w(k+1)，在两相静止坐标系下建立定子电流与转子磁链为状态变量的开绕组异步电机动态数学模型：

式中：i_sα,i_sβ分别为定子电流α、β坐标系下分量；

λ_rα,λ_rβ分别为转子磁链α、β坐标系下分量；

u_sα,u_sβ分别为定子电压α、β坐标系下分量；

L_m为互感；

T_r＝L_r/R_r,为转子电磁时间常数；

k_r＝L_m/L_r,r_o＝R_s+R_rk_r²,δ＝1-L_m²/L_s/L_r；

采用前向欧拉法离散式(1)和式(2)，上式微分项近似为，

上式同时忽略二次幂以上的高次项，可推导出在两相静止坐标系下的离散化开绕组异步电机动态数学模型为：

3.根据权利要求2所述的一种双三电平逆变器满意优化预测容错控制方法，其特征在于：所述的三相电流满意误差函数为：

式中：Δi＝i^*-i(k+1)；δ为电流跟随最大允许环宽；

设定[0,δ]为满意区间，当电流跟随偏差位于此区|Δi|间内，u_i＝0，电流跟随达到了满意，当电流跟随偏差超出此范围时，u_i＝1，电流跟随性能达不到满意。

4.根据权利要求3所述的一种双三电平逆变器满意优化预测容错控制方法，其特征在于：所述的中点电位满意度判断函数为：

式中：|Δu_o|＝V_dc1-V_dc2；

为建立综合满意度误差函数从而重新建立中点电位满意度判断函数与三相电流满意误差函数为：

即得出所述的综合满意度误差函数为：