NPC三电平逆变器供电的PMSM无模型预测控制仿真研究摘要模型预测控制（MPC）因其动态响应快、易于处理非线性约束等优点，在永磁同步电机（PMSM）驱动系统中得到广泛应用。然而，传统MPC控制性能严重依赖系统模型的准确性，当电机参数发生变化或存在不确定性时，控制性能会显著下降。本文针对NPC三电平逆变器供电的PMSM驱动系统，提出一种基于超局部模型和线性扩张状态观测器（LESO）的无模型预测控制（MFPC）策略。该算法仅利用系统的输入输出数据建立超局部模型，通过LESO实时估计和补偿集总扰动，消除了对精确电机参数的依赖，增强了系统的鲁棒性。在MATLAB/Simulink环境中搭建了完整的仿真模型，设计了低转速、中低转速、额定转速与空载、半负载、额定负载相组合的9种工况，并进行了电流指令正反向切换试验。仿真结果表明，所提出的MFPC算法在不同工况下均具有良好的稳态精度和动态响应性能，电流谐波抑制能力强，中点电位平衡控制效果优异，对参数变化具有强鲁棒性。本文提供完整的Simulink模型搭建过程和详细代码解释，为三电平逆变器供电PMSM驱动系统的高性能控制提供了有效解决方案。关键词：NPC三电平逆变器；永磁同步电机；无模型预测控制；线性扩张状态观测器；Simulink仿真1. 绪论1.1 研究背景与意义随着电力电子技术和现代控制理论的发展，永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM）因其高效率、高功率密度、宽调速范围等优