3.4.3 五电平变换器的优化问题81
3.4.4 总结与特性84
3.5 脉宽调制的性能权衡85
3.5.1 电流总谐波畸变与开关损耗85
3.5.2 转矩总谐波畸变与开关损耗86
3.6 感应电机驱动控制方法88
3.6.1 标量控制88
3.6.2 磁场定向控制89
3.6.3 直接转矩控制93
附录3.A 单相OPP的谐波分析99
附录3.B 数学优化101
3.B.1 一般优化问题101
3.B.2 混合整数优化问题102
3.B.3 凸优化问题103
参考文献104
第2篇 基于参考值跟踪的直接模型预测控制109
第4章 短步长预测控制111
4.1 单相阻感负载电路的预测电流控制111
4.1.1 控制问题112
4.1.2 电流轨迹预测112
4.1.3 优化问题113
4.1.4 控制算法113
4.1.5 性能评估114
4.1.6 多步长预测116
4.1.7 总结118
4.2 三相感应电机的预测电流控制118
4.2.1 案例研究118
4.2.2 控制问题119
4.2.3 控制器模型120
4.2.4 优化问题121
4.2.5 控制算法121
4.2.6 性能评估123
4.2.7 关于范数的选择126
4.2.8 延迟补偿128
4.3 三相异步电机的预测转矩控制132
4.3.1 案例研究133
4.3.2 控制问题133
4.3.3 控制器模型134
4.3.4 优化问题134
4.3.5 控制算法135
4.3.6 代价函数分析135
4.3.7 转矩与电流控制器的代价函数比较136
4.3.8 性能评估138
4.4 总结140
参考文献140
第5章 多步长预测控制142
5.1 预备知识142
5.1.1 案例研究142
5.1.2 控制器模型143
5.1.3 代价函数144
5.1.4 优化问题144
5.1.5 基于穷举搜索的控制算法145
5.2 整数二次规划描述146
5.2.1 优化问题的向量描述146
5.2.2 无约束*小化求解146
5.2.3 整数二次规划147
5.2.4 预测步长为1的直接模型预测控制148
5.3 一种求解优化问题的有效方法149
5.3.1 准备知识和关键特性149
5.3.2 改进的球形解码算法149
5.3.3 一个预测范围为1的例子150
5.3.4 一个预测范围为2的例子152
5.4 计算负担153
5.4.1 离线计算154
5.4.2 在线预处理154
5.4.3 球形解码154
附录5.A 状态空间模型155
附录5.B 向量形式的代价函数推导155
参考文献157
第6章 多步长预测控制性能评估158
6.1 中点钳位逆变器驱动系统性能评估158
6.1.1 性能评估框架158
6.1.2 开关频率为250Hz时的性能对比160
6.1.3 闭环成本163
6.1.4 相对电流总谐波畸变率164
6.1.5 暂态运行168
6.2 基于直接求整的次优化模型预测控制169
6.3 带LC滤波器的中点钳位逆变器驱动系统性能评估171
6.3.1 案例研究171
6.3.2 控制器模型173
6.3.3 优化问题173
6.3.4 稳态运行174
6.3.5 暂态运行177
6.4 总结与讨论178
6.4.1 稳态性能178
6.4.2 暂态性能179
6.4.3 代价函数179
6.4.4 控制目标179
6.4.5 计算复杂度180
附录6.A 状态空间模型180
附录6.B 输出参考向量计算180
6.B.1 **步:定子频率180
6.B.2 第二步:逆变器电压181
6.B.3 第三步:输出参考向量182
参考文献182
第3篇 有边界的直接模型预测控制183
第7章 模型预测直接转矩控制185
7.1 引言185
7.2 预备知识186
7.2.1 案例分析186
7.2.2 控制问题188
7.2.3 控制器模型188
7.2.4 开关动作190
7.3 控制问题的描述190
7.3.1 简单优化问题191
7.3.2 约束条件191
7.3.3 代价函数192
7.4 模型预测直接转矩控制193
7.4.1 定义193
7.4.2 优化问题的简化194
7.4.3 开关时域的概念194
7.4.4 搜索树198
7.4.5 基于穷举的MPDTC算法200
7.5 扩展方法201
7.5.1 对状态轨迹和输出轨迹进行分析201
7.5.2 线性拟合方法202
7.5.3 二次拟合方法203
7.5.4 二次插值拟合法205
7.6 总结和讨论206
附录7.A NPC型逆变器驱动系统的控制器模型208
参考文献209
第8章 模型预测直接转矩控制的性能评估210
8.1 中点钳位逆变器驱动系统的性能评估210
8.1.1 仿真设置210
8.1.2 稳态运行211
8.1.3 暂态运行216
8.2 ANPC逆变器驱动系统的性能评估218
8.2.1 控制器模型219
8.2.2 改进的MPDTC算法220
8.2.3 仿真设置221
8.2.4 稳态运行221
8.2.5 暂态运行227
8.3 总结和讨论228
附录8.A ANPC型逆变器驱动系统的控制器模型229
参考文献230
第9章 模型预测直接转矩控制的分析与可行性232
9.1 目标集232
9.2 状态反馈控制律233
9.2.1 预备知识234
9.2.2 给定转子磁链矢量的控制律235
9.2.3 目标集边缘的控制律241
9.3 死锁现象分析242
9.3.1 死锁的根本原因分析242
9.3.2 死锁的位置244
9.4 死锁的解决方法246
9.5 死锁的避免247
9.5.1 死锁避免策略247
9.5.2 性能评估249
9.6 总结和讨论252
9.6.1 状态反馈控制律的推导与分析252
9.6.2 死锁的分析解决与避免253
参考文献253
第10章 高效模型预测直接转矩控制255
10.1 预备知识255
10.2 基于分支定界法的MPDTC 256
10.2.1 概念和原理256
10.2.2 分支定界法的特性257

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