1.一种改进的无变压器三相多电平逆变器控制方法，其特征在于：逆变器包括电解电容C1，所述电解电容C1输入端与开关管SA1、开关管SB1和开关管SC1的集电极分别电性连接，所述开关管SA1发射极与开关管SA2集电极、飞跨电容CFA的一端电性连接，所述开关管SA2发射极与分裂电感LA1的一端、钳位二极管DA的负极电性连接，所述飞跨电容CFA另一端与开关管SA3发射极、开关管SA4集电极电性连接，所述分裂电感LA1的另一端与分裂电感LA2的一端、滤波电容CA的一端以及负载输入端电性连接，所述钳位二极管DA的正极与开关管SA3集电极、分裂电感LA2的另一端电性连接；所述开关管SB1发射极与开关管SB2集电极、飞跨电容CFB的一端电性连接，所述开关管SB2发射极与分裂电感LB1的一端、钳位二极管DB的负极电性连接，所述飞跨电容CFB另一端与开关管SB3发射极、开关管SB4集电极电性连接，所述分裂电感LB1的另一端与分裂电感LB2的一端、滤波电容CB的一端以及负载输入端电性连接，所述钳位二极管DB的正极与开关管SB3集电极、分裂电感LB2的另一端电性连接；所述开关管SC1发射极与开关管SC2集电极、飞跨电容CFC的一端电性连接，所述开关管SC2发射极与分裂电感LC1的一端、钳位二极管DC的负极电性连接，所述飞跨电容CFC另一端与开关管SC3发射极、开关管SC4集电极电性连接，所述分裂电感LC1的另一端与分裂电感LC2的一端、滤波电容CC的一端以及负载输入端电性连接，所述钳位二极管DC的正极与开关管SC3集电极、分裂电感LC2的另一端电性连接；

所述分裂电感LA2、分裂电感LB2、分裂电感LC2的另一端分别与开关管SA3、开关管SB3、开关管SC3的集电极电性连接，所述开关管SA3、开关管SB3、开关管SC3的发射极分别与开关管SA4、开关管SB4、开关管SC4的集电极电性连接，所述开关管SA4、开关管SB4、开关管SC4的发射极分别与电解电容C2输出端电位连接，所述电解电容C1输出端、电解电容C2输入端、滤波电容CA另一端、滤波电容CB另一端、滤波电容CC另一端以及负载输出端均接地；

所述开关管SA1、开关管SA2、开关管SA3、开关管SA4、开关管SB1、开关管SB2、开关管SB3、开关管SB4、开关管SC1、开关管SC2、开关管SC3以及开关管SC4采用绝缘栅双极晶体管；

控制方法包括如下步骤：

S1、采集三相多电平逆变器负载侧的三相输出电压和三相输出电流、以及电解电容两端电压和分裂电感两端电流，定义三相输出电压uox、三相输出电流iox，分裂电感两端电流为ix1，其中，x＝A,B,C,电解电容C1两端电压uc1、电解电容C2两端电压uc2，根据三相多电平逆变器开关状态可得出27个电压空间矢量，将其定义在αβ空间坐标系下；

S2、根据S1得到的采样值，送入预测模型中，并根据三相多电平逆变器每一相正半周期十二种工作模式的输出电压，预测计算出下一时刻被控变量x(k)的预测值x(k+1)；

*

S3、将给定的参考值x(k+1)和预测值x(k+1)一起输入进目标函数中；

*

S4、将参考值x (k+1)和预测值x(k+1)以及S1中采集的三相输出电压、三相输出电流、电解电容C1及电解电容C2两端电压，分裂电感两端电流ix1输入到目标函数中，k为对应第n种基本输出状态，n＝1,2,…,27；

S5、目标函数在线寻优计算出使目标函数值最小的基本输出状态，即最优输出状态Sopt；

S6、输出该基本输出状态；

所述步骤S1中三相多电平逆变器总共有27个基本输出状态Sn(n＝1,2,…,27)，三相多电平逆变器负载侧输出电压分别为：式中，uoa、uob、uoc，代表A、B、C三相的输出电压，

所述步骤S2中预测模型为：

其中uoαβ为αβ空间坐标系下两相输出电压，ioαβ为αβ空间坐标系下两相输出电流，iLαβ为αβ空间坐标系下分裂电感Lαβ1电流；

该式经离散化后可得，

式中，iLαβ(k)是通过采样当前时刻的电感电流，uoαβ(k)是当前时刻的电容电压，可预测得到电压矢量ui(k)对应(k+1)时刻的电感电流iLαβ(k+1)，然后通过采样并输出电流iLoαβ(k)，并假设iLoαβ(k)＝iLoαβ(k+1)，进一步预测得到(k+1)时刻的电容电压uoαβ(k+1)；

所述步骤S2中每一相正半周期的输出有如下十二种工作模式：

第一种工作模式为：开关管SA1驱动信号和开关管SA2驱动信号是高电平，开关管SA3驱动信号和开关管SA4驱动信号是低电平，开关管SA1和开关管SA2导通，开关管SA3和开关管SA4关断，此时输出电压Vo为电解电容C1提供，电压大小为0.5Vdc，输出电流为负，飞跨电容CFA既不充电也不放电，分裂电感LA1的电压为0.5Vdc‑Vo，分裂电感LA2的电压与分裂电感LA1的电压大小相等方向相反；

第二种工作模式为：开关管SA2驱动信号和开关管SA4驱动信号是高电平，开关管SA1驱动信号和开关管SA3驱动信号是低电平，开关管SA2和开关管SA4导通，所述开关管SA1和开关管SA3关断，此时输出电压Vo为0，输出电流为负，电解电容C1电压为0.5Vdc，飞跨电容CFA正在放电且电压为0.5Vdc，分裂电感LA1的电压为0‑Vo，分裂电感LA2的电压与分裂电感LA1的电压大小相等方向相反；

第三种工作模式为：开关管SA1驱动信号和开关管SA2驱动信号是高电平，开关管SA3驱动信号和开关管SA4驱动信号是低电平，开关管SA1和开关管SA2导通，开关管SA3和开关管SA4关断，此时输出电压Vo为电解电容C1提供，电压大小为0.5Vdc，输出电流为负，飞跨电容CFA既不充电也不放电，分裂电感LA1的电压为0.5Vdc‑Vo，分裂电感LA2的电压与分裂电感LA1的电压大小相等方向相反；

第四种工作模式为：开关管SA1驱动信号和开关管SA3驱动信号是高电平，开关管SA2驱动信号和开关管SA4驱动信号是低电平，开关管SA1和开关管SA3导通，开关管SA2和开关管SA4关断，此时输出电压Vo为0，输出电流为负，电解电容C2电压为0.5Vdc，飞跨电容CFA正在充电且电压为0.5Vdc，分裂电感LA1的电压为0‑Vo，分裂电感LA2的电压与分裂电感LA1的电压大小相等方向相反；

第五种工作模式为：开关管SA1驱动信号和开关管SA2驱动信号是高电平，开关管SA3驱动信号和开关管SA4驱动信号是低电平，开关管SA1和开关管SA2导通，开关管SA3和开关管SA4关断，此时输出电压Vo为电解电容C1提供，电压大小为0.5Vdc，输出电流为正，飞跨电容CFA既不充电也不放电，分裂电感LA1的电压为0.5Vdc‑Vo，分裂电感LA2的电压与分裂电感LA1的电压大小相等方向相反；

第六种工作模式为：开关管SA1驱动信号和开关管SA3驱动信号是高电平，开关管SA2驱动信号和开关管SA4驱动信号是低电平，开关管SA1和开关管SA3导通，开关管SA2和开关管SA4关断，此时输出电压Vo为0，输出电流为正，电解电容C1电压为0.5Vdc，飞跨电容CFA正在充电且电压为0.5Vdc，分裂电感LA1的电压为0‑Vo，分裂电感LA2的电压与分裂电感LA1的电压大小相等方向相反；

第七种工作模式为：开关管SA1驱动信号和开关管SA2驱动信号是高电平，开关管SA3驱动信号和开关管SA4驱动信号是低电平，开关管SA1和开关管SA2导通，开关管SA3和开关管SA4关断，此时输出电压Vo为电解电容C1提供，电压大小为0.5Vdc，输出电流为正，飞跨电容CFA既不充电也不放电，分裂电感LA1的电压为0.5Vdc‑Vo，分裂电感LA2的电压与分裂电感LA1的电压大小相等方向相反；

第八种工作模式为：开关管SA2驱动信号和开关管SA4驱动信号是高电平，开关管SA1驱动信号和开关管SA3驱动信号是低电平，开关管SA2和开关管SA4导通，开关管SA1和开关管SA3关断，此时输出电压Vo为0，输出电流为正，电解电容C2电压为0.5Vdc，飞跨电容CFA正在放电且电压为0.5Vdc，分裂电感LA1的电压为0‑Vo，分裂电感LA2的电压与分裂电感LA1的电压大小相等方向相反；

第九种工作模式为：开关管SA1驱动信号和开关管SA2驱动信号是高电平，开关管SA3驱动信号和开关管SA4驱动信号是低电平，开关管SA1和开关管SA2导通，开关管SA3和开关管SA4关断，此时输出电压Vo为0.5Vdc，输出电流为正，飞跨电容CFA既不充电也不放电，分裂电感LA1的电压为0.5Vdc‑Vo；

第十种工作模式为：开关管SA1驱动信号和开关管SA3驱动信号是高电平，开关管SA2驱动信号和开关管SA4驱动信号是低电平，开关管SA1和开关管SA3导通，开关管SA2和开关管SA4关断，此时输出电压Vo为0，输出电流为正，电解电容C1电压为0.5Vdc，飞跨电容CFA正在充电且电压为0.5Vdc，分裂电感LA1的电压为0‑Vo，分裂电感LA2的电压与分裂电感LA1的电压大小相等方向相反；

第十一种工作模式为：开关管SA1驱动信号和开关管SA2驱动信号是高电平，开关管SA3驱动信号和开关管SA4驱动信号是低电平，开关管SA1和开关管SA2导通，开关管SA3和开关管SA4关断，此时输出电压Vo为0.5Vdc，输出电流为正，飞跨电容CFA既不充电也不放电，分裂电感LA1的电压为0.5Vdc‑Vo；

第十二种工作模式为：开关管SA2驱动信号和开关管SA4驱动信号是高电平，开关管SA1驱动信号和开关管SA3驱动信号是低电平，开关管SA2和开关管SA4导通，开关管SA1和开关管SA3关断，此时输出电压Vo为0，输出电流为正，飞跨电容CFA正在放电且电压为0.5Vdc，分裂电感LA1的电压为0‑Vo，分裂电感LA2的电压与分裂电感LA1的电压大小相等方向相反；

所述步骤S4中目标函数为：

* *

式中， 是参考电压u的实部和虚部；式中， 是参考电流i 的实部和虚部；

uoα(k+1)、uoβ(k+1)是所预测输出电压uo的实部和虚部；ioα(k+1)、ioβ(k+1)是所预测输出电流io的实部和虚部；vC1(k+1)、vC2(k+1)是所预测的电解电容C1、C2上的电压；λ是权重系数。