1.一种三电平永磁同步电机无位置传感器模型预测电流控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

ref

步骤1：通过转速环的PI控制器获取(k+1)时刻q轴电流的参考值iq (k+1)，并给定(k+ref

1)时刻的d轴电流参考值id (k+1)＝0；

步骤2：经过电流传感器获取k时刻的三相定子电流ia(k)、ib(k)和ic(k)，并与三相定子电压ua(k)、ub(k)和uc(k)经过坐标变换得到k时刻dq轴的定子电流id(k)、iq(k)和定子电压ud(k)、uq(k)；

^ ^

步骤3：经过电流观测模型计算k时刻dq轴电流的观测值id (k)和iq (k)，并和定子电流id(k)、iq(k)之间的偏差经过dq轴电流误差PI控制器和一个比例放大器来获取电角速度的^

观测值ωe和转子位置角θ；

步骤4：经过电流预测模型计算(k+1)时刻dq轴的定子电流预测值id(k+1)和iq(k+1)，并结合(k+1)时刻dq轴电流参考值得到最小化价值函数；最后经过中点电位的平衡控制获取驱动永磁同步电机的最优电压矢量。

2.根据权利要求1所述的一种三电平永磁同步电机无位置传感器模型预测电流控制方ref

法，其特征在于，所述步骤1中，将参考转速Nr 与实际的观测转速Nr之间的差值en输入转速ref

环PI控制器，根据公式(1)获得所述q轴电流的参考值iq (k+1)：其中，kp和ki分别表示转速PI控制器比例和积分增益，s为复变量。

3.根据权利要求1所述的一种三电平永磁同步电机无位置传感器模型预测电流控制方法，其特征在于，所述步骤2包括如下具体步骤：经过电流传感器获取k时刻的三相定子电流ia(k)、ib(k)和ic(k)，经过公式(2)计算k时刻定子电流在αβ轴的分量iα(k)和iβ(k)，再经过公式(3)计算k时刻dq轴的定子电流id(k)和iq(k)；然后将三相定子电压ua(k)、ub(k)和uc(k)经过公式(4)计算k时刻αβ轴的定子电压分量uα(k)和uβ(k)，并经过公式(5)计算k时刻dq轴的定子电压ud(k)和uq(k)：

其中，ux(k)＝(Sx+1)Udc/2，x∈{a,b,c}，Udc表示直流母线电压，Sx表示三相开关状态，Sx∈{‑1,0,1}；θ表示转子位置角。

4.根据权利要求3所述的一种三电平永磁同步电机无位置传感器模型预测电流控制方法，其特征在于，所述步骤3包括如下具体步骤：首先，建立公式(6)所示的永磁同步电机的dq轴电流微分方程，并改写为公式(7)所示的电流微分方程，再结合公式(8)得到公式(9)所示的dq轴电流可调模型，并将公式(9)以估计值进行表示，如公式(10)所示；然后，将公式(9)和公式(10)进行减法运算，得到公式(11)所示的以dq轴实际电流和观测电流之间的偏差为控制量的数学方程；之后，对公式(11)进行改写，得到公式(12)所示的电流偏差方程①和②，再对公式(12)中的①和②进行减法运算，获得公式(13)所示的实际电角速度和估计电角速度之间的误差方程；最后，根据公式(13)构建公式(14)所示的dq轴电流误差PI控制器，并经过公式(15)所示的比例运算和公式(16)所示的微分运算获取电角速度的观测值^

ωe和转子位置角θ；

ωe^＝kωeΔωe      (15)其中，i表示定子电流，L表示定子电感，下标d和q表示dq坐标下的分量；R表示定子电阻；ωe表示转子电角速，ψf表示永磁体磁链；上标“^”表示估计值，且满足ud^(k)＝ud'(k)，uq^(k)＝uq'(k)，ud'(k)、uq'(k)表示k时刻dq轴电压观测值；id'(k)、iq'(k)表示k时刻dq轴电流的观测值；Δid＝id'(k)‑id^(k)，Δiq＝iq'(k)‑iq^(k)和Δωe＝ωe‑ωe^分别表示dq轴电流跟踪误差和电角速度跟踪误差；kpd、kid、kpq和kiq表示dq轴电流误差PI控制器的比例和微分系数，kωe为Δωe的比例系数。

5.根据权利要求4所述的一种三电平永磁同步电机无位置传感器模型预测电流控制方法，其特征在于，所述步骤4中，所述(k+1)时刻dq轴的定子电流预测值id(k+1)和iq(k+1)通过公式(17)所示的欧拉方程对公式(6)所述的电流微分方程的离散化处理得到，如公式(18)所示：

其中，f(k+1)和f(k)表示(k+1)时刻和k时刻函数f的状态；Ts表示系统的采样频率。

6.根据权利要求1所述的一种三电平永磁同步电机无位置传感器模型预测电流控制方法，其特征在于，所述步骤4中，所述最小化价值函数和通过中点电位平衡来获最优电压矢ref ref

量的方法为：首先将(k+1)时刻dq轴定子电流的参考值id (k+1)、iq (k+1)和预测值id(k+

1)、iq(k+1)送入最小化价值函数(19)并选出满足min{gj}的电压矢量Vmin；然后，判断所获得的Vmin是否为小矢量，如果不是小矢量，则输出Vmin作为最优电压矢量，如果Vmin为小矢量，则判断当前中点电压U0的状态；当U0>0则调用Vmin所对应的负小矢量作为最优电压矢量，当U0<

0则调用Vmin所对应的正小矢量作为最优电压矢量，如果U0＝0则继续输出Vmin作为最优电压矢量；

其中，下标j＝{1,2,3,...,27}。