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计算高效的固定开关频率直接模型预测控制
Computationally Efficient Fixed Switching Frequency Direct Model Predictive Control
| 作者 | Qifan Yang · Petros Karamanakos · Wei Tian · Xiaonan Gao · Xinyue Li · Tobias Geyer · Ralph Kennel |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2022年3月 |
| 技术分类 | 控制与算法 |
| 技术标签 | 模型预测控制MPC PWM控制 三相逆变器 并网逆变器 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 模型预测控制 MPC 固定开关频率 驱动系统 稳态性能 瞬态响应 电力电子 |
语言:
中文摘要
本文提出了一种用于驱动系统的直接模型预测控制（MPC）方法。该算法在保持直接控制器快速动态响应特性的同时，实现了优于传统线性控制器加调制器的稳态性能，并有效确保了开关频率的固定，解决了传统MPC开关频率不固定带来的谐波频谱分布不均问题。
English Abstract
This article presents a direct model predictive control (MPC) method for drive systems with superior steady-state and dynamic performance. Specifically, the discussed MPC algorithm achieves a steady-state behavior that is similar or better than that of a linear controller with a dedicated modulator, and fast transient responses that characterize direct controllers. Moreover, it ensures a fixed swi...
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SunView 深度解读
该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在光伏逆变器（组串式/集中式）及储能变流器（PCS）领域，传统MPC虽动态响应快，但开关频率波动导致输出谐波难以滤波。该研究提出的固定开关频率MPC方案，能够显著优化逆变器输出电能质量，降低滤波器设计难度，提升系统效率。建议研发团队将其引入iSolarCloud智能运维平台下的控制算法库，特别是在PowerTitan等大型储能系统及高性能组串式逆变器中进行验证，以进一步提升产品在弱电网环境下的并网稳定性和动态调节能力。