1.一种永磁电机降矢量模型预测控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、建立基于三电平有源中点钳位型逆变器的永磁电机驱动系统的离散化数学模型，并获取电机定子电流、逆变器的直流母线侧电压及输出电压；

S2、根据所建立的永磁电机驱动系统的离散化数学模型将电机定子电流进行一步补偿，并根据一步补偿后的电机定子电流对下一时刻旋转坐标系下的电机定子电压进行预测；

S3、将预测的旋转坐标系下的电机定子电压转换为静止坐标系下的三相定子电压，并对电压极性进行判定，根据电压极性判定结果确定每一相桥臂所处的周期状态；

S4、根据所确定的周期状态构建当前控制周期的可用电压矢量集合，并预测对应开关状态在下一时刻的电流大小；

S5、建立逆变器的直流母线侧电容预测模型预测直流母线侧电容电压差，同时建立开关惩罚函数模型；

S6、根据跟踪电流误差、中点电压偏差和开关频率跟踪误差建立代价函数，确定开关状态，输出并控制逆变器开关管的导通和关断。

2.根据权利要求1所述的永磁电机降矢量模型预测控制方法，其特征在于，所述建立基于三电平有源中点钳位型逆变器的永磁电机驱动系统的离散化数学模型的方法具体包括以下步骤：

建立永磁电机在旋转坐标系下的数学模型，表示为：其中，ud、uq表示dq轴下的定子电压，Rs表示定子绕组电阻，id、iq表示dq轴下的定子电流，Ld、Lq表示dq轴下的定子电感，ωe表示为永磁电机电角速度，ψf表示永磁体磁链；

采用一阶向前欧拉法对建立的永磁电机的数学模型进行离散化处理，建立旋转坐标系下的离散化定子电流预测模型，表示为其中，id(k+1)、iq(k+1)表示当前采样时刻下的dq轴定子电流预测值，id(k)、iq(k)表示当前采样时刻下的dq轴定子电流采样值，ud(k)、uq(k)表示当前采样时刻下的dq轴定子电压值，TS表示采样周期。

3.根据权利要求1所述的永磁电机降矢量模型预测控制方法，其特征在于，所述根据所建立的永磁电机驱动系统的离散化数学模型将电机定子电流进行一步补偿的方法具体包括以下步骤：

根据所建立的永磁电机驱动系统的离散化数学模型，对采样延时和控制延时进行一步补偿，得到当前采样时刻下的dq轴定子电流实际值。

4.根据权利要求1所述的永磁电机降矢量模型预测控制方法，其特征在于，所述根据一步补偿后的电机定子电流对下一时刻旋转坐标系下的电机定子电压进行预测的方法具体包括以下步骤：

根据一步补偿后当前采样周期下的电机定子电流计算下一时刻旋转坐标系下的电机定子电压预测值，计算公式表示为：其中，udp、uqp表示旋转坐标系下的电机定子电压预测值，RS表示定子绕组电阻，id(k+

1)、iq(k+1)表示当前采样时刻下经过一步补偿后的dq轴定子电流实际值，ωe表示为永磁电机电角速度，Ld、Lq表示dq轴定子电感，ψf表示永磁体磁链。

5.根据权利要求1所述的永磁电机降矢量模型预测控制方法，其特征在于，所述将预测的旋转坐标系下的电机定子电压转换为静止坐标系下的三相定子电压的方法具体包括以下步骤：

采用反派克变换法将预测的旋转坐标系下的电机定子电压转换为静止坐标系下的三相定子电压，转换公式表示为：

其中，ua、ub、uc表示abc静止坐标系下的三相定子电压，udp、uqp表示旋转坐标系下的电机定子电压预测值，θ表示电机电角度。

6.根据权利要求1所述的永磁电机降矢量模型预测控制方法，其特征在于，所述对电压极性进行判定的方法具体包括以下步骤：采用滞环控制器根据静止坐标系下的三相定子电压判定电压极性，判断方式为：其中，qx表示不同相的电压极性，x＝(a,b,c)，δ表示设定的判定阈值。

7.根据权利要求1所述的永磁电机降矢量模型预测控制方法，其特征在于，所述根据所确定的周期状态构建当前控制周期的可用电压矢量集合，并预测对应开关状态在下一时刻的电流大小的方法具体包括以下步骤：根据所确定的周期状态构建当前控制周期的可用电压矢量集合；

根据所构建的可用电压矢量集合计算采用当前电压矢量的归一化相电压，计算公式表示为：

Sx＝S(i,j)·qx

其中，Sx表示采用当前电压矢量的归一化相电压，S(i,j)表示可用电压矢量集合，qx表示不同相的电压极性，x＝(a,b,c)，i表示取值范围为1到8的整数，j表示取值范围为1到3的整数；

将归一化相电压转换为旋转坐标系下的相电压，并计算每个电压矢量应用下的定子电流预测值，计算公式表示为：

其中，id(k+2)、iq(k+2)表示下一采样时刻下的dq轴定子电流预测值，id(k+1)、iq(k+1)表示当前采样时刻下经过一步补偿后的dq轴定子电流实际值，ud(k+1)、uq(k+1)表示当前采样时刻下拟采用的dq轴定子电压值，RS表示定子绕组电阻，Ld、Lq表示dq轴定子电感，ωe表示为电机电角速度，ψf表示永磁体磁链，Ts表示采样周期。

8.根据权利要求1所述的永磁电机降矢量模型预测控制方法，其特征在于，所述建立逆变器的直流母线侧电容预测模型预测直流母线侧电容电压差的方法具体包括以下步骤：根据归一化相电压计算直流母线侧上下电容电压，计算公式表示为：其中，inp表示中性点电流，Sx表示归一化相电压，ix表示不同相的相电流，x＝(a,b,c)，vc1、vc2表示直流母线侧上下电容电压；Δu表示直流母线侧上下电容电压差，C表示直流链电容；

采用一阶向前欧拉法对直流母线侧上下电容电压计算公式进行离散化处理，建立下一采样时刻的上下电容电压差预测模型，表示为其中，Δu(k+1)表示下一采样时刻下的上下电容电压差，Ts表示采样周期，Δu(k)表示当前采样时刻下的上下电容电压差。

9.根据权利要求1所述的永磁电机降矢量模型预测控制方法，其特征在于，所述根据跟踪电流误差、中点电压偏差和开关频率跟踪误差建立代价函数的方法具体包括以下步骤：分别建立跟踪电流误差、中点电压偏差和开关频率跟踪误差的代价函数，表示为：其中，Ji表示跟踪电流误差的代价函数，Jdc表示中点电压偏差值的代价函数，Jc表示开T

关频率跟踪误差的代价函数，is_ref表示参考电流值，is(k+2)＝[id(k+2),iq(k+2)] ，Δu(k+

1)表示下一采样时刻下的上下电容电压差，Sx(k‑1)表示上一采样时刻下的归一化相电压，Sx(k)表示当前采样时刻下的归一化相电压；

根据建立的建立跟踪电流误差、中点电压偏差和开关频率跟踪误差的代价函数建立总的代价函数表示为：

J＝Ji+λdcJdc+λswJsw其中，J表示总的代价函数，λdc、λc分别表示中性点电位平衡和开关频率调节的权重因子。