摘要：提出一种新型的基于满意优化的三电平脉冲宽度调制（pulse width modulation,PWM）整流器有限控制集模型预测控制（finite control set model predictive control,FCS-MPC）方法,将满意优化思想引入模型预测控制的在线规划中,代替传统方法中的权值函数,避免了复杂的加权系数整定过程。然而受到电力电子系统结构的限制,三电平PWM整流器仅可输出27种可行电压矢量,过多的控制约束被引入后,极易造成系统优化无解。该文采用几何分析法揭示了优化无解现象的产生原理,并论证了其与瞬时开关频率过高问题之间的内在联系。通过约束松弛的方式弱化满意和失控的界限,使低优先级指标可以参与在线规划。仿真和实验结果表明,该方法在保证系统功率、中点电位等多项指标达到期望满意度的前提下,最大限度的降低了开关动作频率,避免了高采样频率造成器件局部过热损坏。与经典矢量控制的对比结果可知,在较低的开关频率下（fs≈300 Hz）所提方法可获得更优异的动、稳态性能。

关键词：模型预测 直接功率控制 满意优化 缓冲区间 低开关频率 

单位：中国矿业大学信息与电气工程学院 江苏省徐州市221116