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状态象限建模法：简化DC-DC变换器高精度模型以用于基于模型的控制策略
State Quadrant Modeling Approach: Simplifying High-Precision Modeling of DC-DC Converters for Model-Based Control Strategies
| 作者 | Ruiheng Guo · Wentao Huang · Moduo Yu · Canbing Li · Yuyang Zhang · Hongbiao Li · Zhushun Cao |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2026年3月 |
| 技术分类 | 控制与算法 |
| 技术标签 | DC-DC变换器 PWM控制 模型预测控制MPC 储能变流器PCS |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | DC-DC变换器 连续导通模式 断续导通模式 基于模型控制 混合建模 数学公式化 开关动态 |
语言:
中文摘要
DC-DC变换器在负载降低或脉冲工况下，电感电流降至零时会从连续导通模式（CCM）切换至断续导通模式（DCM）。传统的基于CCM的控制方法在DCM下性能下降，而混合建模方法又因逻辑变量复杂而难以应用。本文提出的状态象限建模法通过简化数学表达，实现了高精度建模，有效提升了变换器在全工况下的控制性能。
English Abstract
DC–DC converters switch from continuous conduction mode (CCM) to discontinuous conduction mode when the inductor current drops to zero in scenarios, such as load reduction and load pulse. CCM model-based control methods suffer from degraded performance under such conditions, whereas hybrid model-based control methods are limited by complex mathematical formulations of logical variables, piecewise ...
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SunView 深度解读
该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是储能变流器（PCS）及光伏组串式逆变器中的DC-DC环节。在PowerTitan、PowerStack等储能系统中，PCS常面临宽负载范围波动，电流在CCM与DCM间频繁切换。该建模方法能显著提升控制算法在轻载或瞬态工况下的响应速度与稳定性，减少模式切换带来的电流畸变，从而优化系统效率。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台的算法优化中，并集成至下一代PCS控制平台，以提升产品在复杂电网环境下的动态性能。