逆变器在交流电机调速、不间断电源系统、新能源并网发电等领域扮演着重要的角色,并且朝着数字化、高频化的方向发展。伴随着数字信号处理(DSP)技术的迅速发展,许多新型数字控制策略被广泛应用于逆变器。其中,有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)因具有概念简单,可处理多变量、非线性和约束等优点,成为当前研究的热点。由于FCS-MPC是一种采用历遍寻优的控制策略,所以在实际应用中存在计算量大、对处理速度要求高的问题。在系统主频无法进一步提升的情况下,传统的单核DSP对模型预测控制程序的执行效率将受到限制,进而影响控制效果与输出性能。针对上述问题,本文采用多核DSP作为控制器并结合并行处理技术将模型预测控制算法以并行的方式实现,并对此展开研究。本文详细分析了FCS-MPC算法的基本原理并将其应用于离网型双Buck全桥逆变器。首先对双Buck全桥逆变器的工作原理进行了分析并建立了电路的状态空间方程,进而得到输出电压的预测模型。然后基于FCS-MPC原理设计了双Buck全桥逆变器的模型预测电压控制(MPVC)算法。通过仿真实验验证了控制算法的正确性与可行性。此外,仿真实验还比较了不同采样频率对算法控制效果的影响,结果表明采样频率在100kHz以上时模型预测电压控制才有较好的的控制效果。本文介绍了常用的并行算法设计技术以及并行算法评价指标,对FCS-MPC算法进行了并行性分析,得出FCS-MPC算法适合采用分治策略进行并行化处理,并通过时间建模分析了算法并行后的时间优化效果。然后对TMS320F28377D双核DSP的核间通信机制进行了研究,在综合考虑程序执行时序、核间通信延迟和算法同步后,设计了以并行MPVC算法为核心的双CPU控制程序流程。最后制作了一台1kW的双Buck全桥逆变器实验样机。通过稳态和负载切换实验验证MPVC算法并行实现的可行性和正确性。对串、并行MPVC算法的执行时间进行比较分析,证明了将MPVC算法进行多核并行化处理能够有效提高算法的执行效率。