摘要：模型预测控制（model predictive control，MPC）是近年来在交流电机控制领域得到广泛关注的一种优化控制方法。对于两电平逆变器驱动的异步电机系统，传统MPC需要对定子磁链和定子电流进行7次预测得到使目标函数最小的最佳电压矢量，计算量较大，不利于在线实施。通过解析推导定子电流和定子磁链之间的关系，该文提出一种改进的MPC，只需对定子磁链进行预测，省却了计算相对复杂的定子电流预测，使算法复杂性和计算量得到显著降低。另外在MPC的基础上，为了提高系统的可靠性和降低硬件成本，采用速度自适应全阶观测器实现了无速度传感器运行。文中考虑了数字控制延迟对MPC的影响，并提出了补偿方法，采用预励磁的方法获得较大的启动转矩并减小启动电流。最后在两电平逆变器异步电机平台上进行仿真和实验，结果表明，该文提出的无速度传感器模型预测控制，在较宽的速度范围内都具有良好的动静态性能。

关键词：异步电机 模型预测控制 无速度传感器 全阶观测器 

单位：北京市电力电子与电气传动工程研究中心(北方工业大学) 北京市石景山区100144