I nte rna t io na l J o urna l o f   P o w er   E lect ro nics   a nd   Driv e  Sy s t e m   ( I J P E DS )   Vo l.   8 ,   No .   4 ,  Dec em b er   2 0 1 7 ,   p p .   1 9 3 2 ~ 1 9 4 2   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p ed s . v8 i 4 . pp 1 9 3 2 - 1942          1932       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JP E DS   Predic tive Co nt ro l of AC/ AC Ma tr i x  Conv erte r       Siti  H a j a r  Yus o f f 1 ,   Nur  Sh a hid a   M idi 2 ,   Sh er o z  K ha n 3 ,   M a j dee  T o hta y o ng 4   1, 2, 3 De p a rtm e n t  o f   El e c tri c a l  a n d   Co m p u ter E n g in e e rin g ,   I n tern a ti o n a l  Isla m ic Un iv e rsit y   M a la y sia ,   M a la y sia   4 De p a rtme n t  o f   El e c tri c a l  En g i n e e rin g ,   P rin c e ss   o f   Na ra d h iw a s Un iv e rsit y ,   T h a il a n d       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   A p r   1 1 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   Sep   2 6 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   Oct  1 1 ,   2 0 1 7     T h is  w o rk   in v e stig a tes   th e   u sa g e   o f   M o d e l  P re d ictiv e   Co n tr o l  (M P C)  f o r  a   th re e   p h a se   c o n v e n ti o n a l  m a tri x   c o n v e rter  w it h   lo w   p a s s  f il ter  a t  th e   in p u t   a n d   o u tp u t  sid e .   T h e   c o n v e n ti o n a l  m a tri x   c o n v e rter  h a s  3   in p u t  a n d   3   o u t p u t  w h ich   g i v e s  2 7   s w it c h in g   sta te.  F ro m   th is  d e sig n ,   a   M P C  is  in c o rp o ra te  to   c o n tro l  th e   o u t p u t  v o lt a g e   a n d   th e   in p u t  c u rre n ts  f o r  a ll   t h e   p h a se s.  T h e   d e sig n   o f   th e   p r o p o se d   c o n tro l ler  is  b a se d   o n   t h e   in p u t   c u rre n t  c o n tro ll e r  a n d   o u t p u t  v o lt a g e   c o n tr o ll e r  w it h   lo a d   o b se rv e r.     T h e   p ro p o se d   M P C  u sin g   c o st   f u n c ti o n   w il l  se lec t  th e   m in im i z e d   sw it c h in g   sta te  to   b e   a p p li e d   to   n e x t  sw it c h in g .   T h is  g iv e s  a   sin u so i d a l  o u t p u t  v o lt a g e s  a n d   in p u t  c u rre n ts.   A  sim u latio n   a n d   e x p e rim e n tal  stu d ies   a re   p re se n ted   to   v a li d a te  t h e   p ro p o se d   c o n tro l  sc h e m e .   K ey w o r d :   Ma tr ix   co n v er ter   Mo d el  p r ed ictiv e  co n tr o l   P o w er   s u p p l y   Vo ltag e  r eg u latio n   Co p y rig h t  ©   201 7   In s t it u te o f  A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .    Al l  rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Sit i H aj ar   Yu s o f f ,     Dep ar t m en t o f   E lectr ical  an d   C o m p u ter   E n g in ee r i n g ,   L e v el  3 ,   E 1   B lo ck ,   Facu lt y   o f   E n g i n ee r i n g ,     I n ter n atio n al  I s la m ic  U n iv er s it y   o f   Ma la y s ia,     J alan   Go m b ak ,   5 3 1 0 0 ,   Ku ala  L u m p u r ,   Ma la y s ia.     E m ail: s iti y u s o f f @ ii u m . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N     I n   th e  la s t  f e w   y ea r s ,   co n s id er ab le  r esear ch   ef f o r ts   h a v e  b ee n   d ed icate d   to   th e  d ev elo p m e n t  o f   h i g h   p er f o r m a n ce   ac   p o w er   s u p p lies   f o r   m a n y   ap p licatio n s   s u c h   as  u n i n ter r u p tib le  p o w er   s u p p lies   ( UP S),   au to m at ic  v o lta g e  r eg u lato r s ,   p r o g r am m ab le  ac   s o u r ce ,   an d   g r o u n d   p o w er   u n i ts   f o r   air cr af t  [ 1 ] .   A   d ir ec t  AC / AC   m a tr ix   co n v er ter   ( DM C )   “ al l  s ilico n ”  s tr u ctu r e  i s   p r ef er ab le  o v er   th e  class ical  i n v er ter   an d   r ec ti f ie r   t h at  h as a   d c  lin k .   T h is   is   d u e  t o   th e  lack   o f   b u lk y   d c  lin k   ele ctr o ly tic  ca p ac ito r s   o r   in d u cto r s   p r o v id in g   a  m o r e   co m p ac t  a n d   li g h ter   s o lu tio n   [ 2 ] .   T h ese  ad v an ta g es   to g et h er   w it h   s i n u s o id al  i n p u t  c u r r en ts ,   b id ir ec tio n al   p o w er   f lo w   an d   a  co n tr o llab l e  in p u t  p o w er   f ac to r   as  w e ll   as  h ig h er   i n p u t  p o w er   q u al i t y ,   h a v e  ca tal y ze d   in d u s tr ial  atte n tio n   o n   m atr i x   co n v er ter   tec h n o lo g y   [ 2 ] ,   [ 3 ] .   A   n u m b er   o f   d if f er e n t  m o d u la tio n   s tr ate g ie s   h a v e   b ee n   estab lis h ed   f o r   Ma tr ix   C o n v er ter   s u ch   as  A le s i n a - Ven t u r in i  m et h o d   an d   s p a ce   v ec to r   m o d u latio n   ( SVM )   tech n iq u e,   w h ic h   h av e  b ee n   t h e  s u b j ec t o f   v ar io u s   r esear ch   p ap er s   in   li ter atu r e   [4 - 8 ] .   T h ese   s tr ateg ie s   ar e  t h e n   co m b i n ed   w it h   f ee d b ac k   co n t r o l  lo o p s   to   p r o v id e  a  f u ll  r eg u latio n   o f   th e  co n v er ter   s y s te m   ac co r d in g   to   t h e   s p ec if ic  ap p licatio n .   I n   r ec en t  y ea r s   Mo d el  P r ed ict iv e  C o n tr o l  ( MP C )   h as  p r o v e d   to   b e  an   in ter esti n g   a lter n ati v e  f o r   t h e   co n tr o l  o f   an y   p o w er   elec tr o n ics  ap p licatio n s   in cl u d in g   m atr i x   co n v er ter   s y s te m s   [ 9 - 1 2 ]   also   th an k s   to   m o d er n   d ev elo p m e n t  o f   h ig h   p r o ce s s in g   p o w er   m icr o p r o ce s s o r s .   MP C   h as  s ev er al  ad v an tag es  s u c h   a s   q u ic k   d y n a m ic  r esp o n s e,   d o esn ’ t  r e q u ir ed   m o d u lato r ,   ea s y   to   in c l u d e  n o n - l in ea r itie s   a n d   co n s tr ain ts   o f   t h e  s y s te m   an d   is   p o s s ib le  to   in clu d e  o th er   s y s te m   r eq u ir e m e n ts   i n   th e   co n tr o ller   [ 1 1 - 1 3 ] .   T h e  p r e d i ctio n   o f   its   f u t u r e  b eh av io r   o v er   a   ti m e  h o r izo n   is   d o n e   u s i n g   a  m o d el   o f   t h e  s y s te m .   T h e  d esire d   b eh a v i o r   o f   th e   s y s te m   is   p r esen ted   in   ter m   o f   a  co s t f u n ctio n .   MP C   is   k n o w n   a s   an   o p ti m izat io n   co n tr o ller   d u e  to   its   n atu r e  o f   s elec ti n g   th e  m in i m ized   co s t   f u n ctio n   i n   o r d er   to   o b tain   th e  f u tu r e  d esire d   ac tu atio n .   C o n s id er in g   t h e  Ma tr ix   C o n v er ter   is   a  s y s te m   w it h   f i n ite  n u m b er   o f   s tates  an d   h as  a  r an g e  o f   p o s s ib le  co m b in atio n   o f   s w itc h in g   s tate,   th e  MP C   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       P r ed ictive  C o n tr o l o f A C /AC  Ma tr ix  C o n ve r te r   ( S iti Ha ja r   Yu s o ff )   1933   o p tim izatio n   ca n   b e  s i m p li f ie d   an d   f u r t h er   r ed u ce d   to   t h e  p r ed ictio n   o f   th e  s y s te m   b eh a v io r   f o r   ea ch   o f   t h is   s tate.   T h en ,   ea ch   p r ed ictio n   in   th is   s tate  is   as s ess ed   u s i n g   t h e  co s t  f u n ct io n   an d   th e  s tate  t h at  m i n i m ize s   it,  is   s elec ted .   MP C   m eth o d   h a s   b ee n   w ell  p r esen ted   f o r   m u lt ilev el  in v er ter   i n   [ 1 3 ] ,   th e  cu r r e n t  co n tr o l  in   a  m atr i x   co n v er ter   i n   [ 1 4 ] ,   [ 1 5 ] ,   [ 1 6 ] ,   [ 2 2 ]   an d   [ 2 3 ] ,   a  th r ee   p h ase   i n v er ter   in   [ 1 0 ]   an d   [ 1 7 ] ,   an d   an   ac ti v e  f r o n t   en d   r ec tif ier   in   [ 1 8 ] .   T h is   p ap er   d i s cu s s es  o n   h o w   MP C   s c h e m e  ca n   b e  ap p lied   to   co n v en tio n a l  Ma tr ix   C o n v er ter   w it h   in p u t  a n d   o u tp u t  lo w   p ass   f ilter s .   T h e  g o al  o f   t h e  c o n tr o l  is   to   d eli v er   h ig h   q u al it y   o u tp u t  v o lta g e,   g en er ati n g   lo w   d is to r tio n   i n p u t  cu r r en t s   w it h   u n it y   p o w er   f a cto r   o p er atio n .   T h e  co n tr o ller   u s e s   a  m o d el  o f   t h e   s y s te m   to   p r ed ict,   at  e v er y   s a m p lin g   ti m e  t h e  i n p u t  r e ac ti v e  p o w er   a n d   t h e  o u tp u t  v o lta g e  f o r   ea ch   p o s s ib le   s w itc h in g   s tate;  th e n ,   a  co s t   f u n ct io n   i s   u s ed   f o r   s elec ti n g   t h e  s w itch in g   s tate  t h at  w ill  b e   ap p lied   in   t h e  n ex t   s a m p li n g   ti m e  o n   th e  b a s e  o f   m i n i m izatio n   o f   r ea cti v e  p o w er   an d   o u tp u t  v o lta g e  er r o r .   T h is   is   ac h ie v ed   w it h   a  s in g le  co n tr o l  lo o p   w ith o u t  u s i n g   a  tr ad itio n al  ca s ca d ed   co n tr o l  s tr u ct u r e  an d   p r o v id es  also   r eg u lat io n   o f   t h e  in p u t   cu r r en t.  A d d itio n all y ,   a   f u ll  lo ad   o b s er v er   i s   e m p lo y ed   to   esti m ate   th e   o u tp u t  c u r r en ts   d u e  to   t h e   u n k n o w n   s y s te m   li n ea r   lo ad .   Si m u latio n   r esu l ts   o b tain ed   in   SA B E R   e n v ir o n m e n t,  co n f ir m   th e  e f f ec tiv e n es s   o f   th e  p r o p o s ed   s o lu tio n ,   t h at   m i n i m izes  t h e  co n tr o l  co m p l ex it y   an d   r ed u ce   t h e  n u m b er   o f   s en s o r s   r eq u ir ed   f o r   m ea s u r e m e n t s .       2.   DIRE CT   M AT RIX CO NV E RT E R  M O DE L   2 . 1 .   Co nv er t er   Str uct ure    T h e  th r ee - p h ase   co n v en t io n a l  Dir ec t  Ma tr ix   C o n v er ter   w it h   in p u t  a n d   o u tp u t   lo w   p ass   f ilter s   co n s id er ed   in   th i s   p ap er   is   s h o w n   i n   Fi g u r e  1 .           Fig u r e   1 .   Dir ec t M atr ix   C o n v e r ter   p o w er   s u p p l y   to p o lo g y       T h is   Dir ec t  Ma tr ix   C o n v er ter   co n s is ts   o f   n i n e  b id ir ec tio n a l  s w itc h es  co n n ec t in g   d ir ec tl y   a  t h r ee - p h ase  s o u r ce   to   a  th r ee - p h a s e   lo ad   an d   g en er ati n g   2 7   v alid   s w itc h i n g   s tates   [ 1 9 ] .   T h e  allo w ed   2 7   s w itc h in g   s tates  ar e  g e n er ated   b ased   o n   th e  r estrictio n   o f   th e  m atr i x   co n v er ter   to p o lo g y ;  t h e  lo ad   ca n ’ t  b e  in   an   o p en   cir cu it  d u e  to   it s   in d u cti v e  n a t u r e  an d   in p u t  p h a s es  ca n ’ t  b e  co n n ec ted   i n   s h o r t  cir cu it.  T h e  s w itc h in g   f u n ctio n   is   d ef i n ed   as:     = { 1 ,             0 ,                                    ( 1 )     W h er e  = 1 , 2 … 9 .   B ased   o n   ( 1 )   an d   th e  v al id   s w itc h in g   s tates,  t h e  co n v er ter   m o d el  ca n   b e  ex p r ess ed   as f o llo w s :     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS    Vo l.   8 ,   No .   4 ,  Dec em b er   2 0 1 7   :   1 9 3 2   –   1 9 4 2   1934   [    ] = [ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ] [ ]               ( 2 )     [ ]     = [ 1 4 7 2 5 8 3 6 9 ] [    ]               ( 3 )     W h er e  V f o   an d      ar e  th e  o u tp u t  v o ltag e  a n d   th e  o u tp u t  cu r r en t  o f   t h e  co n v er ter   w h ils t  V in   an d      ar e  th e  in p u t v o lta g e  an d   th e  i n p u t c u r r en t o f   t h e  co n v er ter .     T h e  in p u t  L C   f i lter   co n n ec ted   to   th e  s u p p l y   i s   u s ed   to   f il te r   th e  h i g h   f r eq u en c y   c u r r en t  h ar m o n ics   w h ile  t h e  o u tp u t  L C   f ilter   is   u s ed   to   r ed u ce   th e  s w itc h in g   h ar m o n ics  i n   t h e  o u tp u t  v o lta g e  to   i m p r o v e  t h e   o u tp u t  p o w er   q u a lit y .   W it h   r e f er en ce   to   Fi g .   1   th e  v ar iab les     ,   ,    ,      an d      ar e  m ea s u r ed   w h ile     an d    ca n   b e  ca lcu lated   u s in g   E q u atio n   ( 2 )   an d   ( 3 ) ;  th e  lo ad   cu r r en t     is   u n k n o w n   a n d   w ill  b e  p r ed icted   (  ) u s i n g   an   o b s er v er   as d escr ib ed   in   s ec tio n   3 . 2 C .     2 . 2 .   F ilte rs  M o del   T h e  s y s te m   m o d el  i s   t h en   co m p leted   b y   ad d i n g   t h e  i n f l u en ce   o f   i n p u t a n d   o u tp u t  f ilter .   T h e   L C   i n p u t   f ilter   co n ti n u o u s   m o d el  is   r ep r esen ted   b y   t h e  f o llo w i n g   E q u a tio n s:     =    +  +                  ( 4 )     =  +                     ( 5 )     W h er e,      is   th e  in p u t  f ilter   in d u cto r ,      is   th e  in p u t  f ilter   r esis to r   an d      is   th e  in p u t  f ilter   ca p ac ito r .   T h e  o u tp u t f ilter   co n ti n u o u s   m o d el  ca n   b e  d escr ib ed   as f o llo w s :      =     +   +                ( 6 )      = +                     ( 7 )     W h er e,      is   t h e  o u tp u t   f ilter   i n d u cto r ,      is   t h e  o u tp u t   f i lter   r e s is to r   a n d      is   th e   o u tp u t  f ilter   ca p ac ito r       3.   M O DE L   P RE DIC T I V E   CO NT RO L   I n   d e s ig n i n g   t h i s   clo s ed   lo o p   MP C   co n tr o ller ,   th e  f o llo w i n g   co n tr o l o b j ec tiv es a r e  d ef in ed :   1)   A chi ev e l ow  d i s t or t i on i np ut  cu r r ent s wit h un i t y  pow e r  f a ct o r     2)   A chi ev e hi g h qua l i t y  cont r ol  of   t he  out put  v ol t ag e   3)   G ene r a t e  an a c cur at e e s t i m at i on of   t he  l o ad c u r r ent     3. 1.   Co ntr o l St ruct ure   Fig u r e  2   s h o w s   a  b lo ck   d iag r a m   o f   th e  p r o p o s ed   m atr i x   co n v er ter   s y s te m   a n d   p r ed ictiv e  co n tr o l  i m p le m en ted .   As  it  ca n   b e  s ee n ,   th e  p r ed icti v e  co n tr o l  c o n s is ts   o f   in p u t  an d   o u tp u t  p r ed ictiv e  m o d els,  m i n i m izatio n   o f   co s t f u n ctio n   an d   s tat e  s elec t io n .     T h e  in p u t   p r ed ictiv e   m o d el  i s   b ased   o n   t h e  d i s cr etize d   s y s te m   i n p u t   E q u atio n s   in cl u d i n g   t h e  L C   f ilter ;  it  p r ed icts   t h e  s o u r ce   cu r r en t  b ased   also   o n   th e  i n p u t  c u r r en t  o f   th e  m atr i x   co n v er ter   w h ic h   d ep en d s   o n   th e  o b s er v ed   lo ad   cu r r en t  t h r o u g h   t h e  m atr ix   co n v er ter .   B as ed   o n   th e  m ea s u r ed   v alu e s   at  s a m p li n g   in s ta n t  k   th is   m o d el  allo w s   th e   p r ed ictio n   o f   t h e  i n p u t  r ea cti v e  p o w e r   at  th e  i n s ta n t  k +1 ,   w h ich   will  b e  th e n   u s ed   to   co n s tr u ct  t h e  co s t  f u n ctio n   g .   T h e  o u tp u t  m o d el  is   b ased   o n   th e  o u tp u t  L C   f i l ter ,   o n   th e  o b s er v ed   lo ad   cu r r en t  an d   o n   th e  m atr i x   co n v er ter   o u tp u t  cu r r en t  d ep en d in g   o n   th e  in p u t  v o lta g e;  it  is   ab le  to   p r e d ict  th e  o u tp u t   v o ltag e  at  t h e  i n s ta n t k +1   to   b e  u s ed   in   t h e  co s t  f u n ctio n   g .   T h e  co s t  f u n ctio n   to   b e  m i n i m ized   b y   t h e  MP C   i n cl u d es  th e  o u tp u t   v o lta g e  er r o r   an d   th e  i n p u t   r ea ctiv e  p o w er   er r o r   ( co n s id er in g   a  ze r o - r e f er en ce   r ea cti v e  p o w er   a n d   th e   v o lta g e  o u tp u t r e f er en ce   a s   d ictated   b y   t h e  ap p licatio n   s p ec i f icatio n s ) .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       P r ed ictive  C o n tr o l o f A C /AC  Ma tr ix  C o n ve r te r   ( S iti Ha ja r   Yu s o ff )   1935     Fig u r e   2 .   C o n tr o l sch e m e  o f   Mo d el  P r e d ictiv e  C o n tr o l     A t   ev er y   s a m p li n g   ti m e,   th e   o u tp u t  s tate  w h ic h   p r o d u ce s   t h e  s m a lles t  v al u e  o f   t h e  co s t  f u n ctio n   g   i s   s elec ted   f r o m   th e  2 7   p o s s ib le   s tates.  T h is   s elec ted   s w i tch in g   s tate   is   t h e n   ap p lied   in   t h e  f o llo w i n g   s a m p l in g   ti m e  ( k +2 ) ,   g i v e n   t h e  co n tr o l  i m p le m en ta tio n   d ela y   o f   o n e  s a m p li n g   p er io d   [ 2 0 ] .   Deta iled   d escr ip tio n   o f   th e   p r ed ictio n   m o d els an d   th e  co s t   f u n ctio n   g   ar e  p r o v id ed   in   th e   f o llo w in g .     3 . 2 .   P re dict io n M o dels   3 . 2 . 1 .   I np ut  M o del   A   d is cr ete  ti m e  m o d el  o f   th e  in p u t  s id e  ex p r ess ed   i n to   a  s t ate  s p ac e  f o r m   is   d e v elo p e d   to   esti m ate   th e  n ex t  v a lu e  o f   t h e  i n p u t   cu r r en t  as s u m i n g   t h e  c u r r en ts   a n d   v o ltag e s   m ea s u r e m e n t s   at  t h e  k th   s a m p li n g   ti m e.   E q u atio n s   ( 4 )   an d   ( 5 )   ca n   b e  r e w r itte n   i n   th e  f o r m   o f   a  co n ti n u o u s   s tate  s p ac e  m o d el  as  f o llo w s       ̇ ( ) =   [         0 1  ⁄ − 1  ⁄ −   ⁄ ]         ⏟                          ( ) +   [ 0 − 1  ⁄ 1  ⁄ 0 ] ⏟                      ( )         ( 8 )     W h er e;     ( ) = [  ( ) ( ) ]    an d     ( ) =   [ ( )  ( ) ]             ( 9 )     A   d is cr ete  s tate  s p ac e  m o d el  ca n   b e  d er iv ed   f r o m   ( 8 )   u s i n g   ze r o   o r d er   h o ld   m et h o d .   C o n s id er in g   a   s a m p li n g   p er io d   ,   w e  o b tain :     ( + 1 ) =  ( ) +  ( )               ( 1 0 )     W h er e;     =  ≅ [ 1 3 2 4 ]                 ( 1 1 )     = ∫  ( − ) 0   ≅ [ 1 3 2 4 ]             ( 1 2 0     T h u s ,   th e  i n p u t c u r r en t p r ed ictio n   ca n   b e  ea s il y   d er iv ed   as ;     ( + 1 ) = 2  ( ) + 4 ( ) + 2 ( ) + 4  ( )         ( 1 3 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS    Vo l.   8 ,   No .   4 ,  Dec em b er   2 0 1 7   :   1 9 3 2   –   1 9 4 2   1936       ( + 2 ) = 2  ( + 1 ) + 4 ( + 1 ) + 2 ( + 1 ) + 4  ( + 1 )     ( 1 4 )     T h e  in s tan tan eo u s   r ea cti v e  in p u t  p o w er   ca n   b e  p r ed icted   b ased   o n   th e  p r ed ictio n s   o f   th e  in p u t   cu r r en t a s   s h o w n   in   E q u a tio n   ( 1 4 ) ;     ( + 2 ) =  { ( + 2 ) ̅ ( + 2 ) }             ( 1 5 )     ( + 2 ) =  ( + 2 )  ( + 2 ) −  ( + 2 )  ( + 2 )         ( 1 6 )     W h er e  ̅   is   t h e  co m p le x   co n j u g ate  o f   v ec to r     w h il s t  t h e  s u b s c r ip ts   α   a n d   β  r ep r esen t  t h e  r ea l  an d   th e  i m a g i n ar y   co m p o n e n t s   o f   th e  ass o ciate d   v ec to r .   L i n e  v o ltag es  ar e  lo w   f r eq u en c y   s i g n als  t h u s   ass u m i n g   ( ) ≈   ( + 1 ) ≈ ( + 2 )   an d      ( + 1 )   is   ca lcu lated   f r o m   ( 1 0 ) ,   s u c h   as:      ( + 1 ) = 1  ( ) + 3 ( ) + 1 ( ) + 3  ( )         ( 1 7 )      ( + 1 )   is   d er iv ed   f r o m   ( 3 )   w it h   o n e  s a m p lin g   s tep   ah ea d   w h er e   ( + 1 )   is   b ased   o n   ( 2 5 ) .     3 . 2 . 2 .   O utput   M o del   T h e  co n tin u o u s   s y s te m   m o d el  in   E q u atio n s   ( 6 )   a n d   ( 7 )   ca n   b e  r e w r it ten   i n   t h e  s tate  s p ac e  f o r m   a s   f o llo w s :     ̇ ( ) =   [         −   ⁄ − 1  ⁄ 1  ⁄ 0 ]         ⏟                              ( ) +   [ 1  ⁄ 0 0 − 1  ⁄ ] ⏟                      ( )         ( 1 8 )     W h er e;     ( ) = [  ( ) ( ) ]    an d     ( ) =   [  ( )  ( ) ]             ( 1 9 )     C o n s id er in g   a  s a m p li n g   p er io d   ,   th e  s tate  s p ac e  m o d el  in   ( 1 8 )   ca n   b e  d is cr etize d :     ( + 1 ) =  ( ) +  ( )               ( 2 0 )     W h er e;     =  ≅ [ 5 7 6 8 ]                 ( 2 1 )     =  ≅ [ 5 7 6 8 ]                 ( 22)     T h u s ,   th e  o u tp u t v o lta g e  p r ed ictio n   ca n   b e  ea s il y   d er iv ed   as  f o llo w ed ;     ( + 1 ) = 8  ( ) + 6  ( ) + 6  ( ) + 8 ( )       ( 2 3 )     ( + 2 ) = 8  ( + 1 ) + 6  ( + 1 ) + 6  ( + 1 ) + 8  ( + 1 )   ( 2 4 )      ( + 1 )   is   ca lcu lated   f r o m   ( 2 0 ) ,   s u ch   as:      ( + 1 ) = 5  ( ) + 7  ( ) + 5  ( ) + 7  ( )         ( 2 5 )      ( + 1 )   is   d er iv ed   t h r o u g h    ( + 1 )     in   ( 1 7 )   b ased   o n   r elatio n   in   ( 3 ) .   W h er ea s     ( + 1 )   is   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       P r ed ictive  C o n tr o l o f A C /AC  Ma tr ix  C o n ve r te r   ( S iti Ha ja r   Yu s o ff )   1937   o b tain ed   f r o m   th e  o b s er v er   ( 3 3 ) ,   as d escr ib ed   in   th e  n ex t  s ec tio n .     3 . 2 . 3 .   L o a d Curr ent   O bs er v er   T h e  u n k n o w n   lo ad   cu r r en t     ca n   b e  esti m ated   u s in g   a  f u ll  o r d e r   s tate  o b s er v er .   A s s u m in g   t h e  lo ad   cu r r en t  d y n a m ic s   s lo w er   e n o u g h   co m p ar ed   to   t h e  s y s te m   s a m p li n g   f r eq u e n c y ,   t h e  lo ad   cu r r en t  ca n   b e  ap p r o x im a ted   as a   co n s ta n t d u r in g   o n e  s a m p li n g   p er io d ,   in   w h ich :         = 0                   ( 2 6 )     T ak in g   E q u atio n   (2 6 )   in to   th e  f ilter   m o d el,   th e  d is cr ete  s tate  s p ac e  f ilter   m o d el  ca n   b e  w r itten   as  in   ( 2 7 ) ;     ̇ ( ) =   [           −   ⁄ − 1  ⁄ 0 1  ⁄ 0 − 1  ⁄ 0 0 0 ]           ⏟                                          ( ) +   [ 1  ⁄ 0 0 ] ⏟          ( )         ( 2 7 )     W h er e;     ( ) = [  ( )  ( )  ( ) ]    an d     ( ) =   [  ( ) ]             ( 2 8 )     B ased   o n   ( 2 7 ) ,   th er e  ar e  tw o   m ea s u r ab le  v ar iab les:   t h e  f il te r   cu r r en t     an d   th e  o u tp u t  v o lta g e   .  T h e  o u tp u t o f   th i s   s y s te m   i s   th er ef o r e  d ef in ed   as f o llo w s ;     ( ) =   [ 1 0 0 0 1 0 ] ⏟              ( )                 ( 2 9 )     T h e  f u ll s tate  o b s er v er   is   u s ed   to   esti m ate  t h e  s ta te  v ec to r     th u s   it s   E q u atio n   i s   d ef i n ed   as:     ̂ ( )  =  ̂ ( ) +  ( ) + ( ( ) −  ̂ ( ) )           ( 3 0 )     w h er e  L   i s   t h e  o b s er v er   g ai n s   m atr i x .   T h is   m atr ix   L   w il l  d ef i n e  t h e  o b s er v er   d y n a m i cs.  I n   th i s   d esig n ,   th e  o b s er v er   g ai n   is   c h o s en   s o   th e  o b s er v er   p o les  p r o d u ce   a  d y n a m ic  s ev er al  ti m es  f as ter   th a n   th e   o p en   lo o p   s y s te m   d y n a m ic s .   E q u atio n   ( 3 0 )   ca n   b e  f u r th er   w r itten   as :       ̂ ( )  = [  −  ] ̂ + [  ] [   ]             ( 3 1 )     T h er ef o r e,   th e  o b s er v er   o u tp u t  is   t h e  e s ti m ated   lo ad   cu r r en t     b ased   o n   m ea s u r e m e n ts   o f   th e   o u tp u t v o lta ge    ,  th e  in p u t v o lta g e     n ee d ed   to   o b tain   V fo   th r o u g h   ( 2 ) ,   an d   th e  f ilter   cu r r en t   .   C o n s id er in g   a  s a m p li n g   p er io d   ,   th e  s tate  s p ac e  m o d el  in   ( 3 1 )   ca n   b e  d is cr etize d :     [  ( + 1 )  ( + 1 )  ( + 1 ) ] = [ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ] [  ( )  ( )  ( ) ] + [ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ] [  ( )  ( )  ( ) ]     ( 3 2 )     T h u s    ( + 1 )   is   d ef in ed   as  f o llo w s ;     ( + 1 ) = ( 7 + 8 )  ( ) + ( 8 + 9 )  ( ) + 9  ( ) + 7  ( )   ( 3 3 )       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS    Vo l.   8 ,   No .   4 ,  Dec em b er   2 0 1 7   :   1 9 3 2   –   1 9 4 2   1938   3 . 2 . 4 .   Co s t   F un ct io n   T h e  b lo ck   d iag r am   o f   th e   p r o p o s ed   co n tr o l  s ch e m e  is   s h o w n   in   Fi g u r e  2 .   T h e  m ea s u r e d   v ar iab les    ,   ,    ,      an d     an d   th e  e s ti m ated   lo ad   cu r r en t     ar e  f ee d   in to   t h e  p r ed ictiv e  m o d el  w h ic h   is   t h e n   u s ed   to   ca lcu late  t h e  p r ed ictio n s   ( + 2 )   an d   ( + 2 )   as in   ( 1 6 )   an d   ( 2 4 ) .   As  s tated   ea r lier ,   t h e  co n tr o l  o b j ec tiv es  ar e  to   p r o d u ce   a  r eg u lated   an d   s in u s o id al  o u tp u t  v o ltag e  an d   to   g en er ate  a  lo w   h ar m o n ic  d is to r tio n   in p u t  cu r r e n t  to g et h er   w it h   u n it y   i n p u t  p o w er   f ac to r   o p er atio n .   T h e  in p u t   s id e  o b j ec tiv es   ca n   b e  ac h iev ed   b y   m i n i m izi n g   t h e  p r ed icted   r ea ctiv e  p o w er   g i v e n   i n   E q u atio n   ( 1 6 )   co n s id er in g   a  ze r o   r ef er en ce   as sh o w n   i n   ( 3 5 ) .     ∆ [ + 2 ] = | ∗ [ + 2 ] − [ + 2 ] |             ( 3 4 )     W h er e;     ∗ [ + 2 ] = 0                   ( 3 5 )     Th u s   E q u atio n   ( 3 4 )   is   r e w r itte n   as;     ∆ [ + 2 ] = | [ + 2 ] |                 ( 3 6 )     T h e  o u tp u t  s id e  o b j ec tiv e  ca n   b e  ac h ie v ed   b y   m i n i m izi n g   t h e  er r o r   b et w ee n   th e   o u tp u t  v o ltag e   r ef er en ce    ∗ ( + 2 )   an d   th e  r esp ec tiv e  p r ed icted   v alu e  ( + 2 )   as  f o llo w s ;     ∆  [ + 2 ] =  ∗ [ + 2 ] −  [ + 2 ]             ( 3 7 )     T h e  r esu ltin g   co s t  f u n ctio n   g   th at  in cl u d es  b o th   o b j ec tiv es,  is   o b tain ed   b y   ad d in g   ( 3 6 )   an d   ( 3 7 ) .   T h u s ;     ( + 2 ) = | [ + 2 ] | + ∆  [ + 2 ]             ( 3 8 )     W h er e  λ   is   a  w ei g h ti n g   f ac to r .   T h e  w eig h ti n g   f ac to r   is   s ele cted   b ased   o n   th e  T HD  o f   th e   in p u t  a n d   o u tp u t  c u r r en t  a s   p r ese n ted   in   [ 9 ] .   Fu r th er   tec h n iq u es   o f   s el ec tin g   t h e  w ei g h ti n g   f ac to r s   a r e  d escr ib ed   in   [ 21 ]   an d   ca n   ev e n t u all y   b e  u s ed .   A  v al u e  o f   g =0   g i v es  p er f ec t  o u tp u t  v o lta g e  tr ac k in g   an d   u n it y   p o w er   f ac to r   at   th e  i n p u t  s id e.   T h is   co s t  f u n ctio n   g  i s   ev al u ated   f o r   ev er y   p o s s ib le  s w itc h i n g   s tat e:  th e  s tate  a m o n g     1 … 27 ( + 2 )   th at  m i n i m izes  g   is   s e lecte d   an d   ap p lied   at  th e  Dir ec t  M atr ix   C o n v er ter   o u tp u t  in   t h e   k +2   s a m p li n g   p er io d .         4.   S I M UL AT I O N  A ND  E XP E RIM E NT AL   R E S UL T S   I n   o r d er   to   an al y s e  t h e  e f f ec ti v en e s s   o f   t h e  p r o p o s ed   m et h o d ,   th e  p r ed ictiv e  co n tr o l  s tr ate g y   a n d   t h e   o b s er v er   alg o r ith m   ar e  s i m u l ated .   Usi n g   th e  f u l l  s ch e m at i c  m o d el  o f   th e  s y s te m ,   all  s i m u latio n s   ar e  d o n e  u n d er   b a lan ce d   th r ee   p h a s e  s u p p ly   v o ltag e s   an d   b alan ce d   th r ee   p h ase  R L   lo ad .   I t  h as  to   b e  n o ticed   th at  i n   th e   s i m u lat io n s ,   th e  ap p licatio n   o f   t h e  n ex t  s w i tch in g   s tate  i s   i n s ta n ta n eo u s ,   s o   n o   d ela y   co m p e n s atio n   is   u s ed   th r o u g h o u t th e  m o d elli n g .     I n p u t  an d   o u tp u t  f u n d am en tal  f r eq u en cy   is   ch o s en   at  5 0   Hz  an d   th e  o u tp u t  v o ltag e  is   co n tr o lled   at  4 2 V.   Fig u r e  3   s h o w s   th e  s im u latio n   r esu lts   f o r   s o u r ce   cu r r en t  an d   v o ltag e  in   o n e  in p u t  p h ase.   I t  is   p o s s ib le  to   n o tice  th at  u n ity   p o w er   f ac to r   an d   q u asi  s in u s o id al  s o u r ce   cu r r en ts   ar e   o b tain ed .   T h e  in p u t  cu r r en t  is   s in u s o id al  an d   in   p h ase  w ith   th e  s u p p ly   v o ltag e,   w h ich   co n f ir m   th e  co n tr o l  o f   th e  in p u t  p o w er   f ac to r   ( P F)  is   ac h iev ed .   Fig u r e  4   s h o w s   th e  s p ec tr u m   an aly s is   o f   th e  in p u t  p h ase  cu r r en t.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       P r ed ictive  C o n tr o l o f A C /AC  Ma tr ix  C o n ve r te r   ( S iti Ha ja r   Yu s o ff )   1939         Fig u r e  3 .   I n p u t c u r r en t a n d   v o l ta g e  ( ⁄ )   d u r in g   s tead y   s tate  o p er atio n   w it h   r ea ctiv e  p o w er   m i n i m izatio n     Fig u r e   4 .   Har m o n ic  s p ec tr a  o f   in p u t c u r r en t 8 0 µs  (T s ) ,   T HD= 8 %       Fig u r e  5   s h o w s   a  v o ltag e  s tep   ch an g e  in   am p litu d e  o f   th e  r ef er en ce   v o ltag e  ( ∗ )   f r o m   2 0 V  to   4 2 V.   A s   ex p ec ted ,   th e  o u tp u t  v o ltag e  ( V o   )   h as a   g o o d   tr ac k in g   an d   f o llo w in g   th e  r ef er en ce   v o ltag e  ( ∗ ) .           M e a s u r e d E s t i m a t e d     Fig u r e  5 .   A   s tep - i n   o u tp u t r e f e r en ce   v o lta g e     Fig u r e  6 .   Ob s er v er   lo ad   cu r r en t e s ti m at io n   an d   t h e  m ea s u r ed   lo ad   cu r r en t           Fig u r e  1 .   Me asu r ed   an d   esti m ated   o u tp u t c u r r en t  f o r   r esis ti v e - i n d u cti v e  lo ad   s tep     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS    Vo l.   8 ,   No .   4 ,  Dec em b er   2 0 1 7   :   1 9 3 2   –   1 9 4 2   1940   Fig u r e  6   ill u s tr ate s   t h e  es ti m ated   o b s er v er   lo ad   cu r r en t  c o m p ar ed   to   t h e  m ea s u r ed   lo ad   cu r r en t   d u r in g   s tead y   s tate.   T h e  r e s u lt  d e m o n s tr ati n g   t h e  e x ce l len t  o b s er v er   tr ac k in g   ca p a b ilit ies,  w it h   g o o d   esti m atio n   an d   f a s t  d y n a m ic   r esp o n s e.   W h ils t,   t h e  m ea s u r ed   lo ad   cu r r en t   a n d   t h e  es ti m ate d   lo ad   cu r r en t   f o r   a   lo ad   s tep   is   ap p lied   to   o n e  p h ase  o f   th e  lo ad   is   s h o w n   i n   F i g u r e  7   f o r   li n ea r   lo ad .   T h is   lo ad   s tep   is   ap p lied   at  ti m e  0 . 2 s .   T h e  esti m ated   lo ad   cu r r en t  g i v es  a  g o o d   r esp o n s e  in   a  q u ick   lo ad   ch an g e  co n d itio n .   I t  co n clu d es  th at  t h e  o b s er v er   lo ad s   cu r r en t   esti m a tio n   s h o w   f a s t d y n a m ic   r esp o n s e  d u r in g   t h is   tr a n s ie n t  ev en t.           Fig u r e  8 .   E x p er i m en t al  s et u p   o f   a  Dir ec t A C / AC   Ma tr i x   C o n v er ter       E x p er i m e n tal  s etu p   o f   t h i s   w o r k   is   s h o w n   in   Fi g u r e  8   ab o v e .   R es u lt s   f o r   a  s tep   c h a n g e   in   v o ltag e  a m p lit u d e  r ef er en ce     ( ∗ )   f r o m   2 0 V  to   4 2 V  is   s h o w n   i n   Fi g u r e  9 .   I t  ca n   b e  s ee n   th at   th e   o u tp u t   v o lta g e   ( V o )   ex h ib its   g o o d   d y n a m ic  tr ac k in g   ev e n   w ith   s u d d en   r ef er en ce   ch an g e.   Fig u r e  9 ( a)   s h o w s   th e  o u tp u t   v o ltag e  p h ase  a  d u r in g   a  r e f er en ce   s tep   c h a n g e  a t  ti m e  - 0 . 0 2 0 s   w h il s t   Fig u r e  9 ( b )   s h o w s   al l  th r ee   p h a s es  o f   th e  o u tp u t v o lta g es  a , b   an d   c   d u r in g   a  r ef er en ce   s tep   ch a n g e  at  ti m e  - 0 . 0 2 0 s .           Fig u r e  9 .   A   s tep - i n   o u tp u t r e f e r en ce   v o lta g e  f o r   o u tp u t p h ase   u s i n g   b o th   o u tp u t  v o ltag e  a n d     in p u t c u r r en t b ased   MP C       5.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   s h o w s   a  d ir ec t o p ti m al  co n tr o l  m et h o d   f o r   a  m atr ix   co n v er ter   b ased   p o w er   s u p p l y   s y s te m ,   w h er e  a  m u ltip le  co n tr o l  tar g e t  ( in p u t  r ea cti v e  p o w er   m in i m i za tio n   an d   o u tp u t  v o lta g e  r eg u latio n )   is   ac h iev ed   w it h   th e   i m p le m en ta tio n   o f   a   s in g le   co n tr o l  l o o p   an d   w it h o u t  t h e   n ee d   f o r   m o d u lato r .   T h e  co n tr o l  s c h e m e  is   s i m p le,   it  is   ea s y   to   i m p le m en t  a n d   ca n   ac h ie v e  e x ce lle n t  s tead y   s tate   p er f o r m a n ce   an d   a  f as t - d y n a m i c   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       P r ed ictive  C o n tr o l o f A C /AC  Ma tr ix  C o n ve r te r   ( S iti Ha ja r   Yu s o ff )   1941   r esp o n s e,   as  co n f ir m ed   b y   s i m u latio n   r esu lts   s h o w i n g   u n i t y   i n p u t   p o w er   f ac to r   o p er atio n   an d   s in u s o id al  o u tp u t  v o lta g e  w it h   lo w   h ar m o n ic  d is to r tio n .   T h e  i m p le m e n tatio n   o f   f u l l  lo ad   cu r r en t  o b s er v er   h as  p r o v id ed   a  p r ec is e  esti m a tio n   o f   t h e  u n k n o w n   lo ad   cu r r en t a n d   w it h   g o o d   tr ac k in g   p er f o r m an ce .         ACK NO WL E D G E M E NT S   T h is   w o r k   is   s u p p o r ted   b y   Mi n is tr y   o f   Hi g h er   E d u ca tio n   Ma la y s ia  ( Ke m e n ter ian   P en d id i k an   T in g g i)   u n d er   R e s ea r ch   I n i tiati v e  Gr an t Sc h e m e  ( R I GS)   n u m b er   R I GS1 5 - 150 - 0150.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   Katsis ,   D. W . ,   P . W . ;  C lar e,   J . C . ;  E m p r in g h am ,   L . ;  B lan d ,   M. ,   “ A   u tili ty  p o w er  s u p p ly  b a s ed   o n   a   f our - o u tp u t  leg   ma tr ix  co n ve r ter, ”   I n d u s tr y   A p p licatio n s   C o n f er en ce ,   2 0 0 5 .   Fo u r tieth   I A S  A n n u al  Me etin g .   C o n f er en ce   R ec o r d   o f   th e  2 0 0 5 ,   2 - 6   Oct.   2 0 0 5 .   4 : p .   2 3 5 5 -   2359    [ 2 ]   W h ee ler ,   P . W . R . ,   J . ;  C lar e,   J . C . ;  E m p r in g h a m ,   L . ;  W ein s tein ,   A . ,   “ Ma tr ix   co n v er ter s :  a  tech n o lo g y   r ev i ew .   I n d u s tr ial  E lectr o n ics, ”   I E E E   Tr a n s a ctio n s   o n   2 0 0 2   4 9 ( 2 ) : p .   2 7 6   -   288    [ 3 ]   W h ee ler ,   P . W . ,   C lar e,   J . C . ,   E m p r in g h am ,   L . ,   B lan d ,   M. ,   Ker r is ,   K. G,   Ma tr ix   co n v er ter s .   E E E   I n d .   A p p l.  Ma g ,   2 0 0 4 .   1 0 : p .   5 9 –   65.   [ 4 ]   T u u s a,   M. J . a. H. ,   “ C o m p ar is o n   o f   s im p le  co n tr o l  s tr at eg ies  o f   s p ac e - v ec to r   m o d u lated   in d ir ec t  m atr ix   co n v er ter   u n d er   d is to r ted   s u p p ly   v o ltag e, ”   I E E E   Tr a n s .   P o w er E lectro n ,   J an . 2 0 0 7 .   2 2 ( 1 ) : p .   1 3 9 – 148.   [ 5 ]   P .   Nielsen ,   F.B . ,   an d   J .   K.   P ed er s en ,   “ S p a ce   ve cto r   mo d u l a ted   ma tr ix  co n ve r ter  w ith   min imiz ed   n u mb er   o f  s w it ch in g   a n d   fee d fo r w a r d   co mp en s a tio n   o f  in p u t  vo lta g e   u n b a la n ce , ”   P r o c .   Po w er   E le ctr o n .   Dr iv es  an d   E n er g y   S y s t.  ( P E DE S’ 9 6 ) ,   Ne w   Del h i,  I n d ia,   J an .   8 – 1 1 .   2 : p .   8 3 3 – 839.   [ 6 ]   D.   C asad ei,   G. S.,   A .   T an i,  an d   L .   Z ar r i,  “ Ma tr ix   co n v er ter   m o d u latio n   s tr ateg ies:   A   n ew   g e n er al  ap p r o ac h   b ased   o n   s p ac e - v ec to r   r ep r esen tatio n   o f   th e  s w itch   s tate, ”   I E E E   Tr a n s .   I n d .   E lectro n ,   A p r .   2 0 0 2 .   4 9 ( 2 ) : p .   3 7 0 – 381.   [ 7 ]   Su l,  Y. D. Y. a. S.K. ,   “ C ar r ier - b ased   m o d u latio n   tech n iq u e  f o r   m atr ix   co n v er te r , ”   I E E E   Tr a n s .   P o w er  E lectro n ,   No v .   2 0 0 6 .   2 1 ( 6 ) : p .   1 6 9 1 – 1703.   [ 8 ]   M.   L ee ,   P . W . ,   an d   C .   Klu m p n er ,   “ Sp ac e  v ec to r   m o d u lat ed   m u ltil ev el  m atr ix   co n v er ter s , ”   I E E E   Tr a n s .   I n d .   E lectro n ,   Oct.   2 0 1 0 .   5 7 ( 1 0 ) : p .   3 3 8 5 – 3394.   [ 9 ]   S.  Ko u r o ,   P . C . ,   R .   Var g as,  U.   A m m an n ,   an d   J .   R o d r ig u ez ,   “ Mo d el  P r ed ictiv e  C o n tr o l  -   A   Sim p le  an d   P o w er f u l  Me t h o d   to   C o n tr o l  P o w er   C o n v er ter s , ”   I E E E   Tr a n s .   o n   I n d u s tr ia l  E lectro n ics ,   J u n e  2 0 0 9 .   5 6 ( 6 ) : p .   1 8 2 6 - 1838.   [ 1 0 ]   J .   R o d r ig u ez ,   J . P . ,   C .   Sil v a,   P .   C o r r ea ,   P .   L ez an a,   an d   P .   C o r tes,  “ P r ed ictiv e  C u r r en t  C o n tr o l   o f   a  Vo ltag e  So u r ce   I n v er ter , ”   I E E E   Tr a n s .   o n   I n d u s tr ia l E lectro n ics ,   Feb   2 0 0 7 .   5 4 ( 1 ) : p .   4 9 5 - 503.   [ 1 1 ]   P .   C o r tes,  M. P . K. ,   R .   M.   Ken n el,   D.   E .   Qu ev ed o ,   an d   J .   R o d r ig u ez ,   “ P r ed ictiv e  C o n tr o l  in   P o w er   E lectr o n ics  an d   Dr iv es,”   I E E E   Tr a n s .   o n   I n d u s tr ia l E lectro n ics ,   Dec .   2 0 0 8 .   5 5 ( 1 2 ) : p .   4 3 1 2 - 4324.   [ 1 2 ]   P .   Z an ch e tta,   J . C . ,   P .   W h ee ler ,   D.   Katsis ,   M.   B lan d ,   L .   E m p r in g h am ,   “ C o n tr o l  Desig n   o f   a  T h r ee - P h ase  Ma tr ix   C o n v er ter   A C   P o w er   Su p p ly   Usi n g   Gen etic  A lg o r ith m s , ”   I E E E   Tr a n s a ctio n   o n   I n d u s tr ia l  E lectro n ics ,   J an u ar y   2 0 0 8 .   5 5 (   1 ) : p .   2 0 9   -   217.   [ 1 3 ]   C o r tes,  P . O. ,   G.   ;  Yu z,   J . I .   ;  R o d r ig u ez ,   J .   ;  Vaz q u ez ,   S.  ;  Fra n q u elo ,   L . G. ,   “ Mo d el  P r ed ictiv e  C o n tr o l  o f   an   I n v er ter   W ith   Ou tp u t    L C   Fil ter   f o r   UP S  A p p licatio n s , ”   I n d u s tr ia l  E lectro n ics,  I E E E   Tr a n s a ctio n s ,  J u n e  2 0 0 9   5 6 ( 6 ) : p .   1 8 7 5   -   1883    [ 1 4 ]   C o r t   ;   s ,   P . W . ,   A.   ;   K o u r o ,   S .   ;   R o d r ig u ez ,   J .   ;  A b u - R u b ,   H.   ;,  “ Mo d el  P r ed ictiv e  C o n tr o l  o f   Mu ltil e v el  C ascad ed   H - B r id g e  I n v er ter s , ”   I n d u s tr ia l  E lectro n ics,  I E E E   Tr a n s a ctio n s ,   A u g .   2 0 1 0   5 7 ( 8 ) :  p .   2 6 9 1   -   2699    [ 1 5 ]   R .   Var g as,  J . R . ,   U.   A m m an n ,   an d   P .   W .   W h ee ler ,   “ P r ed ictiv e  cu r r en t  co n tr o l  o f   an   in d u ctio n   m ac h in e  f ed   b y   a  m atr ix   co n v er ter   w ith   r ea ctiv e  p o w er   co n tr o l,”   I E E E   Tr a n s .   I n d .   E lectro n . ,   Dec .   2 0 0 8 .   5 5 ( 1 2 ) :  p .   4 3 6 2 – 4371.   [ 1 6 ]   R iv er a,   M. R . ,   C .   ; Ro d r  ;  g u ez ,   J .   ; W h ee ler ,   P .   ; B in   W u   ;   E s p i n o z a ,   J . R .   ; ,   “ P r ed ictiv e  C u r r en t  C o n tr o l  W ith   I n p u t  Fil t er   R eso n an ce   Mitig atio n   f o r   a  Dir ec t  Ma tr ix   C o n v er ter , ”   P o w er  E lectro n ics,  I E E E   Tr a n s a ctio n s ,   Oct.   2 0 1 1 .   2 6 ( 1 0 ) : p .   2 7 9 4   -   2803    [ 1 7 ]   S.  Mu ller ,   U. A . ,   an d   S.  R ee s ,   “ New   tim e - d is cr ete  m o d u lati o n   s ch em e  f o r   m atr ix   co n v er ter s , ”   IEEE  Tr a n s .   I n d .   E lectro n ,   Dec .   2 0 0 5 .   5 2 ( 6 ) : p .   1 6 0 7 – 1615.   [ 1 8 ]   J .   R o d r íg u ez ,   J . P . ,   C .   Sil v a,   M.   Salg ad o ,   S.  R ee s ,   U.   A m m an n , P .   L ez an a,   R .   Hu er ta,   an d   P .   C o r tés,  “ P r ed ictiv e  co n tr o l o f   a  th r ee - p h ase  in v er ter , ”   E lectro n .   Lett ,   A p r .   2 9 ,   2 0 0 4 .   4 0 ( 9 ) : p .   5 6 1 – 562.   [ 1 9 ]   Qu ev ed o ,   D . A . ,   R .   ;  P er ez ,   M.   ;  C o r te s ,   P .   ;  L izan a,   R . ,   “ Mo d el  P r ed ictiv e  C o n tr o l  o f   an   A FE  R e ctif ier   w ith   Dy n am ic  R ef er en ce s , ”   P o w er E lectro n ics,  I E E E   Tr a n s a ctio n s ,   1 3   Dec em b er   2 0 1 1 ( 9 9 ) : p .   1 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.