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电力变换器长预测时域有限控制集模型预测控制问题的计算分析
Computational Analysis of the Long Horizon FCS-MPC Problem for Power Converters
| 作者 | Eduardo Zafra · Sergio Vazquez · Tobias Geyer · Ricardo P. Aguilera · Emilio Freire · Leopoldo G. Franquelo |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2024年10月 |
| 技术分类 | 控制与算法 |
| 技术标签 | 模型预测控制MPC 并网逆变器 组串式逆变器 储能变流器PCS |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 长预测时域 有限控制集模型预测控制 (FCS-MPC) 电力变换器 整数最小二乘法 球面译码 计算复杂度 最优控制 |
语言:
中文摘要
针对电力变换器的长预测时域有限控制集模型预测控制（LPH-FCS-MPC）问题，本文提出将其重构为盒约束整数最小二乘（ILS）问题。通过球形译码方法求解，无需穷举搜索，从而有效降低了计算复杂度，为高性能电力电子控制提供了新思路。
English Abstract
Long prediction horizon finite control set model predictive control (LPH-FCS-MPC) for power converters can be reformulated as a box-constrained integer-least squares (ILS) problem to find the optimal control action without requiring an exhaustive search. Instead, the solution can be found by means of a sphere decoding method that still presents several intricacies regarding its complexity and its ...
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SunView 深度解读
该研究直接优化了FCS-MPC算法的计算效率，对阳光电源的核心产品线具有显著价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，采用长预测时域MPC可显著提升动态响应性能和电能质量。通过引入球形译码等高效算法，可以在不增加硬件算力成本的前提下，实现更复杂的控制目标（如弱电网下的稳定性增强），有助于提升阳光电源在复杂电网环境下的并网控制竞争力，建议研发团队关注该算法在DSP/FPGA平台上的工程化落地。