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DC-DC升压变换器的无模型预测控制：基于混合扩张状态观测器的传感器噪声抑制
Model-Free Predictive Control of DC–DC Boost Converters: Sensor Noise Suppression With Hybrid Extended State Observers
| 作者 | Oluleke Babayomi · Zhenbin Zhang · Zhen Li |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2024年1月 |
| 技术分类 | 控制与算法 |
| 技术标签 | DC-DC变换器 模型预测控制MPC |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | DC-DC Boost变换器 模型预测控制 (MPC) 传感器噪声抑制 扩张状态观测器 (ESO) 可再生能源系统 电力变换 |
语言:
中文摘要
DC-DC升压变换器广泛应用于光伏、风电及储能系统。模型预测控制（MPC）虽具备优异的多变量约束控制性能，但易受传感器噪声干扰。本文提出一种混合扩张状态观测器（HESO）方法，在实现无模型预测控制的同时，有效抑制了传感器噪声，提升了变换器在可再生能源接口中的控制鲁棒性与稳定性。
English Abstract
DC–DC boost converters find versatile application as power conversion interfaces to renewable energy sources including wind, solar photovoltaic, fuel cell, and energy storage systems. The model predictive control (MPC) of these power converters is characterized by multivariable, constrained, optimal control with higher performance than linear control methods. However, MPC is limited by sensor meas...
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SunView 深度解读
该技术对阳光电源的核心业务具有高度价值。在光伏组串式逆变器（如SG系列）和储能变流器（如PowerTitan/PowerStack）中，DC-DC升压环节是实现最大功率点跟踪（MPPT）和直流侧电压调节的关键。传统的MPC算法对传感器噪声敏感，在复杂电网环境下易导致控制抖动。本文提出的混合扩张状态观测器（HESO）能有效提升控制系统的抗干扰能力，减少对精确数学模型的依赖，有助于提升阳光电源产品在弱电网或复杂工况下的动态响应速度与可靠性。建议研发团队在下一代高功率密度变换器控制策略中引入该观测器架构，以优化系统鲁棒性。