1.一种三电平永磁同步电机双矢量模型预测磁链控制方法，其特征在于，包括如下步ref

骤：首先，根据转速环PI控制器得到参考转矩Te ；再从编码器中得到永磁同步电机的电角度θr和电角速度ωr，并获取k时刻的三相定子电流ia、ib和ic，经Clark变换获取k时刻定子电流的α‑β分量iα和iβ，再经过Park变换后得到k时刻定子电流的d‑q分量id和iq；然后，利用定子磁链及转矩计算模块来获取k时刻磁链测量值ψs(k)与d轴的夹角δ(k)；再通过给定磁链* *

计算模块来计算k+1时刻d‑q坐标下磁链的参考值ψd(k+1)、ψq(k+1)；之后，通过定子磁链预测模块来获取k+1时刻d‑q坐标下磁链的预测值ψd(k+1)、ψq(k+1)；然后，通过最小化价值函数和中点电位平衡来获最优电压矢量；最后，根据k+1时刻磁链预测值达到参考值为条件计算最优电压矢量占空比；

* *

其中，所述通过给定磁链计算模块来计算k+1时刻d‑q坐标下磁链的参考值ψd(k+1)、ψq* *

(k+1)的方法为：根据公式(10)求得k+1时刻的磁链参考值ψs(k+1)与k时刻磁链参考值ψs*

(k)之间的增量角Δδ(k+1)；再根据公式(11)求得k+1时刻d‑q坐标下磁链的参考值ψd(k+*

1)、ψq(k+1)；

其中，np表示永磁同步电机极对数；Te(k)表示k时刻转矩测量值；Ld、Lq分别是d‑q轴电感分量；ψf表示永磁体磁链；

所述通过定子磁链预测模块来获取k+1时刻d‑q坐标下磁链的预测值ψd(k+1)和ψq(k+1)的方法为：

ref ref

第一步：根据公式(12)计算k+1时刻α‑β坐标系下的电压参考值usα (k+1)和usβ (k+

1)；

其中，Ts表示系统的采样周期；Rs表示定子电阻；

ref

第二步：根据公式(13)和(14)计算k+1时刻θs参考值θs (k+1)；

令 则：

将空间电压矢量以30度为区间等分成12个区间，每个区间选取一个大矢量、一个负小ref

矢量以及一个中矢量作为备选矢量；再根据θs (k+1)的值判断参考矢量所在区间，再根据ref

θs (k+1)的值判断参考矢量所在区间；

第三步：根据参考矢量所在区间的备选矢量，通过公式(15)、(16)、(17)、(18)求得k+1时刻d‑q坐标下磁链的预测值ψd(k+1)和ψq(k+1)；

其中，usα(k)、usβ(k)表示k时刻α‑β坐标下的电压分量；Vdc表示直流母线电压；Sx(i)表示逆变器开关状态，x＝a，b，c分别表示A相、B相和C相；i＝1，2，3表示所选择的备选矢量，Sx(i)＝‑1，0，1；ud(k)、uq(k)表示k时刻d‑q坐标下的电压分量；id(k+1)、iq(k+1)表示k+1时刻d‑q坐标下的电流预测值；id(k)、iq(k)表示k时刻d‑q坐标下的电流测量值。

2.根据权利要求1所述的三电平永磁同步电机双矢量模型预测磁链控制方法，其特征在于，将参考速度 与电角速度ωr的差值en输入转速环PI控制器，根据公式(1)获得所述ref

参考转矩Te ；

其中，kp和ki分别为转速PI控制器的比例增益和积分增益，s为复变量。

3.根据权利要求1所述的三电平永磁同步电机双矢量模型预测磁链控制方法，其特征在于，从编码器中获取永磁同步电机的电角度θr，再经式(2)求电角度θr关于时间的微分，得到电角速度ωr；再测量永磁同步电机k时刻三相定子电流ia、ib和ic，经公式(3)的Clark变换后得到k时刻定子电流的α‑β分量iα和iβ，再经公式(4)的Park变换后得到k时刻定子电流的d‑q分量id和iq；

4.根据权利要求1所述的三电平永磁同步电机双矢量模型预测磁链控制方法，其特征在于，所述k时刻磁链测量值ψs(k)与d轴的夹角δ(k)的获取方法为：首先根据公式(5)计算d‑q坐标下的k时刻磁链测量值ψsd(k)与ψsq(k)；然后通过公式(6)的反Park变换求得α‑β坐标下的k时刻磁链测量值ψsα(k)与ψsβ(k)；再根据公式(7)求得k时刻磁链测量值ψs(k)与α轴的夹角θs；最后根据公式(8)可以求得k时刻磁链测量值ψs(k)与d轴的夹角δ(k)；

δ(k)＝θs‑θr        (8)其中，Ld、Lq分别是d‑q轴电感分量；ψf表示永磁体磁链； 分别是k时刻d‑q坐标下电流分量。

5.根据权利要求1所述的三电平永磁同步电机双矢量模型预测磁链控制方法，其特征在于，所述通过最小化价值函数和中点电位平衡来获最优电压矢量的方法为：首先将所述* *

ψd(k+1)、ψq(k+1)和ψd(k+1)和ψq(k+1)送入价值函数(19)中进行比较选出最优作用矢量，如果选出的最优作用矢量是小矢量，则判断所述小矢量是否有利于中点电位平衡，如果不利于中点电位平衡则选择相对应冗余小矢量进行替代；

其中，i＝{1，2，3}；判断所述小矢量是否有利于中点电位平衡的方法为：首先定义中点电位允许的波动范围H，对当前中点电位的状态进行检测，如果当前中点电位在中点电位允许的波动范围内或者高于H，则说明当前选择的负小矢量有利于中点电位平衡，如果当前中点电位低于‑H，则说明当前选择的负小矢量不利于中点电位平衡。

6.根据权利要求1所述的三电平永磁同步电机双矢量模型预测磁链控制方法，其特征在于，所述根据k+1时刻磁链预测值达到参考值为条件计算最优电压矢量占空比的方法为：根据公式(20)求得零矢量作用下q轴磁链ψq的斜率S0；然后，根据公式(21)求得最优矢量作用下q轴磁链ψq的斜率Sopt；最后，根据公式(22)求得最优矢量占空比γopt；

ref

其中，uq(k)|opt表示k时刻最优电压矢量在q轴的分量；ψq 表示参考磁链在q轴的分量；

Ld、Lq分别是d‑q轴电感分量；ψf表示永磁体磁链；Rs表示定子电阻；ψq(k)表示k时刻磁链的q轴分量。