摘要：三电平逆变器系统具有输出电压谐波含量少和电压变化率低等优点，但随着开关元器件的增加，系统的可靠性将会下降，同时传统三电平电路拓扑存在中点电位不平衡的问题。基于此，提出一种改进的三电平逆变器拓扑。该电路的主要优点是采用串联的两电平对称结构，在任一桥臂的器件故障后通过并联到对称支路上，实现两电平的工作方式，同时引入第四桥臂对中点电位进行独立控制。在此基础上，采用模型预测控制对电路进行控制，针对其对模型依赖性较强的特点，对新型电路进行混杂系统建模，提高模型的精确性。实验结果验证了该电路拓扑和控制方法的正确性和可行性。

关键词：三电平逆变器 可靠性 中点平衡 模型预测控制 混杂系统模型 

单位：空军工程大学航空航天工程学院; 陕西西安710038