之前写过【Simulink】基于FCS-MPC的三相并网逆变器控制（Matlab Function）以及 【Simulink】基于FCS-MPC的三相并网逆变器控制（Stateflow），控制对象都是三相逆变器，本篇博客将研究单相逆变器。

FCS-MPC控制原理可参见我之前的博客，控制流程基本类似。

仿真原理图

单相桥式逆变器包含4个IGBT，由于同相上下臂的IGBT不能同时导通，因此总共有 $2^2=4$ 种状态，且有两个状态计算得到的电流预测值相同，即代价函数相同。

Matlab Function

function [S1, S2, S3, S4] = fcn(R, L, Ts, i, Udc, Ug, ir)

g = zeros(1,4);

v0 = Udc; 
v1 = 0; 
v2 = -Udc; 
v3 = 0; 
v = [v0 v1 v2 v3]; 
states = [1 0 0 1; 1 1 0 0; 0 1 1 0; 0 0 1 1]; 

for j = 1: 4
    i1 = (1-Ts*R/L)*i+(v(j)-Ug)*Ts/L;
    g(j) = abs(ir - i1);
end   

[~,x_opt] = min(g); 
S1 = states(x_opt,1); 
S2 = states(x_opt,2); 
S3 = states(x_opt,3); 
S4 = states(x_opt,4); 

仿真结果

负载参考电流为5A时，负载电流波形：