1.一种用于CETDC的无模型预测控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：分析CETDC的拓扑结构，推导出CETDC的数学模型，根据CETDC的数学模型建立其超局部模型，并分析CETDC传统无模型预测控制方法；

步骤2：通过构建NESO以估计系统状态及扰动，并对扰动进行前馈补偿，对控制器参数进行设计选择，通过观测值计算最终参考信号；

步骤3：根据Lyapunov函数法对观测器进行稳定性分析，并对控制器进行延迟补偿；

所述步骤1以下具体步骤：

步骤1.1：CETDC数学模型推导及超局部模型构建；

步骤1.2：CETDC传统无模型预测控制方法分析；

所述步骤1.1包括以下具体步骤：

CETDC的拓扑结构包括三相相同的结构，j＝a,b,c，每相储能桥臂包括换流阀、N个半桥子模块、一个缓冲电感L及其寄生电阻R串联组成；其中，换流阀由数个晶闸管及反并联二极管串联组成；

UH代表高压侧的直流电压，UL代表低压侧的直流电压；IH代表高压侧的直流电流，IL代表低压侧的直流电流；iHj代表各相的高压侧电流，iLj代表各相的低压侧电流；iPj代表各相储能桥臂电流，uPj代表各相储能桥臂电压；

在CETDC的单相结构中，功率由高压侧传向低压侧，在a相中，N为储能桥臂投入的子模块个数；UC为单个子模块电容电压；S1、S2为换流开关；

当储能桥臂并联至高压侧时，拓扑的回路方程如式(1)所示：同理，当储能桥臂并联至低压侧时，拓扑的的回路方程如式(2)所示：结合式(1)和式(2)得到CETDC的平均状态方程如式(3)所示：其中，S＝(1，0)为开关函数，S1开通时S＝1，S2开通时S＝0；sign(·)为符号函数；

单输入单输出系统的一阶超局部模型如式(4)所示：其中，u为控制变量；y为输出变量；α为系统输入的非物理比例系数；F表示系统的已知部分和未知扰动部分；

根据式(4)，CETDC的超局部模型如式(5)所示：其中，Fa为系统a相的已知部分以及未知部分，G为扰动的微分；

所述步骤1.2包括以下具体步骤：

基于式(5)所示CETDC的超局部模型，得出比例积分型无模型控制器，控制率如式(6)所示：（6）

* *

其中，y 为系统输出的参考值； 为F的估计值；Kp为比例系数；Ki为积分系数；e＝y‑y，为系统的跟踪误差；

令式(6)中Ki＝0即可获得比例型无模型控制器，控制率如式(7)所示：基于超局部模型的无模型控制原理应用于CETDC的电流控制，相应的控制器称为常规无模型预测电流控制；三相静止参考系中的桥臂电压参考信号计算如式(8)‑(10)所示：其中，下标“a、b、c”表示abc三相分量；上标“*”表示参考值。

2.根据权利要求1所述的用于CETDC的无模型预测控制方法，其特征在于，进一步的技术方案，所述步骤2包括以下具体步骤：步骤2.1：构建NESO观测超局部模型中的集总扰动；

步骤2.2：对控制器参数进行设计选择；

步骤2.3：最终参考信号计算。

3.根据权利要求2所述的用于CETDC的无模型预测控制方法，其特征在于，所述步骤2.1包括以下具体步骤：基于式(5)中CETDC的超局部模型，建立以iPa和Fa为状态变量、桥臂电流误差为反馈的NESO，表示为如式(11)所示：其中， 为桥臂电流的观测值； 为集总扰动的观测值；ea为电流观测误差；L1和L2为观测器的误差反馈增益；

所设计的非线性函数表达式如式(12)所示：其中，η和λ是非线性函数的可调参数；η的取值范围为0～1，其值越小，表明函数的非线性越强；λ为NESO的滤波参数。

4.根据权利要求3所述的用于CETDC的无模型预测控制方法，其特征在于，所述步骤2.2包括以下步骤：在NESO中，参数L1和L2会影响系统性能，因此应对L1和L2进行设计选择；将式(11)改写为矩阵形式，如式(13)所示：T T T

其中，z＝[z1 z2] ； B＝[α 0] ；C＝[1 0]；L＝[‑L1 ‑L2] ；为y的观测值；

将式(13)通过拉普拉斯变换，得NESO的特征方程如式(14)所示：2

|sI‑(A‑LC)|＝s+L1s+L2    (14)其中，I表示单位阵；

为了保证稳定性和动态特性，NESO的特征多项式的所有根都落在‑ω0处，得到L1和L2如式(15)所示：其中，ωb为NESO的带宽，为了使ωb的值更加直观，在z域中对其进行设计；在实际的数字控制系统中，采样频率足够高；采用一阶正演欧拉离散将式(11)离散化，如式(16)所示：其中，Ts为采样时间；Lk1＝TsL1，Lk2＝TsL2为观测器的增益，其取值影响系统闭环极点的分布，从而影响观测器的稳定性；

由式(16)可知，NESO的传递函数如式(17)所示：观测器得特征方程如式(18)所示：

2

z+(Lk1‑2)z‑Lk1+Lk2Ts+1＝0    (18)由式(18)可以得到G(z)的极点，如式(19)所示：z1,2＝1‑ωbTs    (19)则ωb可以根据z域的极点计算得到，如式(20)所示：根据系统稳定性条件，当观测器的极点全部分布在z域的单位圆内时，系统是稳定的；

ωb的选择使得z1和z2在z域的单位圆内，基于动态性与鲁棒性之间来选择观测器带宽。

5.根据权利要求4所述的用于CETDC的无模型预测控制方法，其特征在于，所述步骤2.3包括以下步骤：将式(5)一阶离散化，如式(21)所示：iPa(k+1)＝iPa(k)+TsFa(k)+αTsN(k)    (21)可以进一步得到所需调制参考信号为：

其中， 为NESO观测值，因为Fa不能直接得出；

假设iPa(k+1)最终达到参考值 则由式(22)得到最终的调制参考信号为：其中， 为最终输出调制信号的参考值，通过载波移相调制技术对其合成生成最终的门控脉冲信号。

6.根据权利要求5所述的用于CETDC的无模型预测控制方法，其特征在于，所述步骤3包括以下具体步骤：定义 此处将非线性函数fal(ea,η,λ)简化等效为ea进行分析，结合式(5)和式(11)得误差方程如式(24)所示：Lyapunov函数定义如下：

求取式(25)的导数为：

由式(15)可知，L1,L2>0；由式(26)可知，当 时， 满足稳定性条件；

若扰动变化率G为0，则有：

可见，所提出的NESO观测系统是稳定的；

考虑数字控制器通常存在一步延迟的问题，因此应对延迟进行补偿，补偿后的最终参考信号为：其中， 可由拉格朗日反向外推法得到：