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基于位置偏移注入并考虑逆变器失真与饱和的内嵌式PMSM最大转矩每安培控制
Maximum Torque Per Ampere (MTPA) Control for Interior PMSM Using Position-Offset Injection Considering Inverter Distortion and Saturation
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
对于内置式永磁同步电机（IPMSM）而言，在线最大转矩电流比（MTPA）控制会受到诸如磁饱和、逆变器畸变和温度上升等非线性因素的影响。本文提出一种采用小直流位置偏移注入的快速精确MTPA角度跟踪方法。通过位置偏移注入，从电机模型推导出MTPA控制的目标函数模型，即转矩与定子电流之比，该模型不受参数变化的影响。基于位置偏移注入计算出目标值，并采用在线曲线拟合的方法来跟踪MTPA角度。所提出的模型通过非线性建模对饱和进行补偿，并且能够消除逆变器畸变的影响，这两者均可有效提升MTPA角度跟踪的性能。此...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的基于位置偏移注入的MTPA控制技术对我司在新能源汽车驱动系统和储能变流器领域具有重要应用价值。 **技术价值分析：** 该技术通过小直流位置偏移注入实现内置式永磁同步电机的在线最大转矩电流比控制，有效解决了磁饱和、逆变器非线性畸变和温升等实际工况下的控制精度问...
PMSM直驱伺服系统低速控制性能改进
Control Performance Improvement of PMSM Direct-Drive Servo System at Low Speeds
Zhenyuan Xu · Feifei Bu · Haihong Qin · Zhaopeng Dong 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
为改善永磁同步电机直驱伺服系统在低速运行下的速度控制性能,提出基于转子位置跟踪控制和无差拍预测电流控制的复合控制策略。转子位置跟踪控制将速度指令转换为实时转子位置轨迹以平滑跟踪,有效消除速度计算误差,在低速条件下表现出良好的速度跟随性能和抗干扰能力。基于两步预测的无差拍预测电流控制补偿控制延迟影响,有效改善电流环动态性能。
解读: 该伺服控制技术可应用于阳光电源跟踪支架系统的电机控制优化。通过先进的复合控制策略,提升跟踪支架在低速精确定位时的控制性能,降低抖动和误差,提高光伏跟踪精度,增加发电量,为大型地面光伏电站提供高性能跟踪解决方案。...
一种无需权重因子调整的功率因数改进型模型预测转矩控制
A Model Predictive Torque Control With Power Factor Improvement Without Weighting Factor Adjustment
Hongfeng Li · Haobo Xu · Haotian Xie · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年12月
在电机控制系统中，当逆变器容量固定时，功率因数的提高有助于提升电机过载能力，进而提高运行稳定性。本文提出一种无需调整权重因子且可提高功率因数的永磁同步电机（PMSM）模型预测转矩控制（MPTC）方法。由于转矩和磁链的预测值与参考值之间的误差可由复功率误差确定，因此在传统MPTC的代价函数中，可用同维度的复功率误差替代磁链误差和转矩误差，从而避免了转矩和磁链权重因子的复杂调整过程。引入功率调节系数 $m$ 旨在提高电机系统的功率因数。当不需要较高功率因数时，$m = 1$；当需要较高功率因数时，$...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的永磁同步电机模型预测转矩控制技术具有重要的应用价值。该技术通过引入复功率误差替代传统成本函数中的转矩和磁链误差，巧妙地规避了权重因子调整这一长期困扰预测控制领域的难题，显著降低了控制算法的调试复杂度。 对于阳光电源的储能变流器（PCS）和光储一体化系统而言，该...
基于神经网络的电动机模拟器及其在功率硬件在环测试中采用的神经模糊控制器
A Neural-Network-Based Electric Machine Emulator Using Neuro-Fuzzy Controller for Power-Hardware-in-the-Loop Testing
Hadi Mohajerani · Uday Deshpande · Narayan C. Kar · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年12月
永磁同步电机（PMSM）的仿真对于电力电子和驱动变流器测试的发展至关重要，尤其是在功率硬件在环（PHIL）平台中。尽管已经取得了显著进展，并开发出了精确的电机模型，但由于增加了延迟，这些精确模型所占用的资源和内存量并不适合实时应用。因此，在开发既能准确高效地复现电机模型在各种运行条件下的动态行为，又能减少资源使用的模型方面存在研究空白。本文通过引入一种基于人工神经网络（ANN）的电机建模方法来填补这一空白，并将其与基于神经模糊的控制策略相结合，以确保系统具有鲁棒性和精确性，即最小化电机模拟器（E...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于神经网络的电机仿真技术对我们在光伏逆变器、储能系统及电动汽车驱动系统的测试验证环节具有重要应用价值。 该技术的核心突破在于将永磁同步电机（PMSM）模型的内存占用从传统查找表方案的4MB压缩至0.68KB，同时保持高精度动态响应。这对阳光电源的产品开发具有直接意义...
PMSM在线全参数辨识的并联铁损电阻等效阻抗模型方法
Parallel Iron Loss Resistance Equivalent Impedance Model Method for Online Full Parameters Identification of PMSM
Ya Li · Chao Wang · Jun Hang · Shichuan Ding · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
多数信号注入方法未考虑铁损电阻影响,导致永磁同步电机在线辨识精度问题。本文提出考虑铁损电阻并联的高频小信号注入等效阻抗模型,可简单快速地获得内置式永磁同步电机的d/q轴电感值。同时,通过本文提出的逆变器死区补偿方法,采用遗忘因子递推最小二乘算法准确获得定子电阻和永磁体磁链。实验结果表明,所提辨识方法在不同工况下表现出优异的精度。
解读: 该参数辨识技术可应用于阳光电源电机驱动系统的自适应控制。通过精准的在线参数辨识,实现永磁同步电机的自适应控制优化,提升电机效率和动态性能,降低控制系统对电机参数的依赖,为储能系统和电动汽车驱动提供高精度控制支撑。...
基于谐波电流提取的永磁同步电机简单模型预测电流控制
A Simple Model Predictive Current Control for PMSM Drives Based on Harmonic Current Extraction
Xiaoguang Zhang · Shujun Fang · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
在一些特殊应用中，受运行条件限制，需要采用较低的开关频率（LSF）以降低开关动作带来的功率损耗。然而，在低开关频率下，电机电流的总谐波畸变率（THD）会升高。因此，为减少因开关频率降低而导致的电流谐波增加，本文提出了一种基于低开关频率下谐波电流提取的永磁同步电机（PMSM）驱动简单模型预测电流控制方法（LSF - HCE - MPCC）。首先，该方法设计了一种结构简单的电流谐波分离器；然后，通过简单计算可得到预测电流谐波分量表达式。最后，将其引入代价函数以平衡电流谐波对整个系统的影响。实验验证了...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于谐波电流提取的永磁同步电机模型预测电流控制技术具有重要的应用价值。该技术针对低开关频率场景下的电流谐波抑制问题，与我司在光伏逆变器、储能变流器及新能源汽车驱动系统等核心产品线的技术需求高度契合。 在光伏逆变器和储能PCS领域，降低开关频率是提升系统效率、减少功率器...
采用直流零序电流的双逆变器供电可调磁场IPMSM
Dual Inverter Fed Adjustable Field IPMSM Using DC Zero-Sequence Current
Kiyohiro Iwama · Yutaro Hiyoshi · Toshihiko Noguchi · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
本文提出了一种用于可调磁场永磁同步电机（PMSM）的双逆变器系统。可调磁场永磁同步电机可控制磁场磁通，以实现更广泛的驱动范围。然而，除了直轴（d轴）和交轴（q轴）电流外，磁场控制还需要一个新的电流。另一方面，双逆变器具有独特的特性，即通过在两个直流母线之间创建电流路径来控制直流零序电流。因此，将直流零序电流用作磁场控制电流，就有可能实现一种结合了双逆变器和可调磁场永磁同步电机两者优势的电机驱动方式。在本文中，制作了一台实际的可调磁场永磁同步电机，并通过仿真和实验验证了所提出的电机驱动系统的有效性...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项双逆变器驱动可调磁场永磁同步电机技术具有重要的战略参考价值。该技术通过创新性地利用直流零序电流实现磁场调节，避免了传统方案中额外DC/DC变换器的需求，这与我司在逆变器拓扑优化方面的技术路线高度契合。 在储能系统应用层面，该技术展现出显著优势。双逆变器结构能够输出低T...
基于迭代学习自适应主动阻尼的永磁同步电机驱动直流母线电容纹波电流抑制策略
Iterative Learning Adaptive Active Damping Based DC-Link Capacitor Ripple Current Suppression Strategy for PMSM Drives
Desheng Qu · Gaolin Wang · Binxing Li · Baining Fu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
针对永磁同步电机（PMSM）驱动系统在宽功率范围内直流母线电容纹波电流抑制效果不佳的问题，本文提出了一种基于迭代学习自适应主动阻尼的抑制策略。该方法通过直流母线电压间接表征纹波电流，无需额外传感器，有效提升了电容寿命与系统可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务具有重要参考价值。直流母线电容是功率变换器中影响寿命的关键薄弱环节，该自适应主动阻尼策略能有效降低电容纹波电流应力，从而延长产品使用寿命并提升功率密度。建议研发团队在充电桩模块及风电变流器控制算法中引入此类迭代学习控制，以优化宽负载范围下的电容热管理，...
一种基于自适应权重更新的永磁同步电机监督学习预测控制方法
An Adaptive Weight Update Based Supervised Learning Predictive Control Method for PMSM
Sen Hong · Yixiao Luo · Kai Yang · Shuangxia Niu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对现有基于学习的预测控制方法依赖大规模离线训练数据的问题，本文提出了一种监督学习连续控制集预测方法。该方法仅需当前采样数据即可实现控制器的在线更新，显著降低了实现复杂度和数据需求。
解读: 该算法在电机控制领域的创新，对于阳光电源的风电变流器及储能系统中的电机驱动控制具有重要参考价值。其在线自适应更新机制能有效提升变流器在复杂工况下的动态响应性能，减少对离线训练数据的依赖，降低研发与调试成本。建议研发团队将其应用于风电变流器的高性能控制策略优化中，并探索其在PowerTitan等大型储...
用于永磁同步电机位置跟踪的超临界滑模控制及扰动抑制
Supercritical Sliding Mode Control for Position Tracking of PMSM With Disturbance Rejection
Jisu Kim · Sunghyun Choi · Dongwon Yun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
针对工业自动化及电动汽车等高动态环境下永磁同步电机（PMSM）位置控制难题，本文提出一种超临界滑模控制策略。该方法旨在解决传统滑模控制中存在的抖振问题及收敛速度慢的缺陷，在保证系统鲁棒性的同时，显著提升了位置跟踪的精度与动态响应能力，有效抑制了负载扰动的影响。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。充电桩内部的功率模块及相关辅助驱动系统常涉及电机控制，该超临界滑模控制算法能有效提升系统在复杂工况下的动态响应速度与位置控制精度，减少抖振带来的机械损耗与电磁干扰。建议研发团队将其应用于充电桩的功率调节单元或相关驱动控制算法优化中，以提升产品在严...
基于级联扩张状态观测器的永磁同步电机速度控制器设计：考虑可变控制增益与不确定扰动
Cascaded Extended State Observer-Based Speed Controller Design of PMSM Considering Variable Control Gain and Uncertain Disturbance
Shuaipeng Tang · Tingna Shi · Yanfei Cao · Yan Yan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
针对永磁同步电机控制系统中控制增益失配及扰动抑制问题，本文提出了一种具有强抗扰能力和增益自适应功能的变增益线性自抗扰控制器（VG-LADRC）。该控制器采用级联扩张状态观测器（ESO），通过ESO1与ESO2的联合估计，有效提升了系统的动态响应性能与鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的电机驱动类业务（如风电变流器、储能系统中的冷却泵/风扇控制、以及电动汽车充电桩的功率模块控制）具有重要参考价值。在风电变流器中，PMSM的精确转速控制直接影响发电效率；在储能系统及充电桩的辅助系统中，该算法能显著提升电机运行的鲁棒性，应对负载波动和环境扰动。建议研发团队评估VG-L...
一种用于三电平逆变器驱动永磁同步电机的双矢量模型预测控制新型无差拍结构
A Novel Robust Dead-Beat Structure for Double Vector Model Predictive Control in Three-Level Inverter Fed PMSM Drives
Zhenyao Sun · Junkai Wen · Xin Yuan · Guangtong Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
针对传统模型预测控制（MPC）在永磁同步电机驱动中存在的电流纹波大及参数依赖性强的问题，本文提出了一种新型鲁棒无差拍结构。该方法通过双矢量模型预测控制策略，有效提升了动态响应性能，并增强了系统对参数扰动的鲁棒性，改善了三电平逆变器的控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的储能变流器（PCS）及风电变流器产品线具有重要参考价值。三电平拓扑是阳光电源大功率组串式逆变器及PowerTitan储能系统的核心技术路径。引入双矢量模型预测控制（MPC）结合无差拍控制，能显著降低输出电流谐波，提升电能质量，并增强系统在弱电网下的稳定性。建议研发团队在下一代高功率...
基于零序分量注入的三电平NPC逆变器驱动永磁同步电机相干矢量模型预测控制
Coherent Vector-Based Model Predictive Control With Zero-Sequence Component Injection for Three-Level NPC Inverter Fed PMSM Drives
Xiaomei Tang · Shuangxia Niu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
针对传统模型预测控制（MPC）在三电平NPC逆变器中输出纹波较大的问题，本文提出了一种相干矢量模型预测控制方案。通过引入零序分量注入，优化了电压矢量选择，在保持三电平拓扑优势的同时，有效降低了电机驱动系统的输出纹波并提升了控制性能。
解读: 该研究针对三电平NPC拓扑的优化控制，与阳光电源的组串式光伏逆变器及大型储能PCS（如PowerTitan系列）的核心拓扑高度契合。三电平技术是提升逆变效率和降低谐波的关键，通过引入零序分量注入的MPC算法，可进一步优化逆变器在低开关频率下的输出波形质量，减少滤波器体积，从而提升产品功率密度。建议研...
基于超局部模型与固定时间观测器及极值搜索法的永磁同步电机无模型电流预测控制
Model-Free Current Predictive Control for PMSMs With Ultralocal Model Employing Fixed-Time Observer and Extremum-Seeking Method
Xinpo Lin · Jianxing Liu · Zhuang Liu · Yabin Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
针对永磁同步电机（PMSM）传统模型预测控制依赖精确数学模型的问题，本文提出了一种无模型预测电流控制策略。该方法利用两个超局部模型描述电机电流动态，结合固定时间观测器与极值搜索法，有效提升了控制系统的鲁棒性与动态响应性能，无需依赖电机参数即可实现高精度电流跟踪。
解读: 该技术对阳光电源的电机驱动类业务（如风电变流器、电动汽车充电桩中的功率模块控制）具有重要参考价值。风电变流器在复杂电网环境下对参数鲁棒性要求极高，该无模型控制策略可降低对电机参数精确辨识的依赖，提升变流器在全工况下的控制精度。此外，在充电桩的功率变换环节，该算法有助于优化电流响应速度，提升系统动态性...
一种用于永磁同步电机驱动的预定义时间快速终端滑模预测速度控制
A Predefined Time Fast Terminal Sliding Mode Predictive Speed Control for PMSM Drives
Delin Kong · Haiwei Cai · Wenkai Zeng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文提出了一种改进的预定义时间滑模预测控制策略，用于表贴式永磁同步电机，以实现卓越的抗扰能力和跟踪性能。通过引入线性项增强系统状态的收敛速度，并提出了一种更具普适性的预定义时间滑模面，有效提升了电机驱动系统的动态响应与鲁棒性。
解读: 该研究提出的预定义时间滑模预测控制技术，在电机高性能驱动领域具有显著优势。对于阳光电源而言，该算法可深度应用于风电变流器及电动汽车充电桩的电机控制模块中，提升系统在复杂负载扰动下的动态响应速度与跟踪精度。特别是针对风电变流器，该技术能增强变流器对电网波动的抗扰能力，提升系统运行的稳定性。建议研发团队...
基于脉冲模式优化辅助MPC的SiC基永磁同步电机驱动系统共模与差模电压抑制
Pulse Pattern Optimization-Assisted MPC for SiC-Based PMSM Drives to Reduce Both Common-Mode and Differential-Model Voltages
Chenwei Ma · Yunqiang Wu · Wensheng Song · Jiayao Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
随着碳化硅（SiC）功率器件在永磁同步电机（PMSM）驱动系统中的应用，电机侧电压过冲问题日益突出。在模型预测控制（MPC）框架下，虽然已有针对共模电压（CMV）的抑制策略，但针对SiC基驱动系统的差模电压（DMV）抑制仍需进一步优化。本文提出了一种脉冲模式优化辅助的MPC策略，旨在同时降低CMV和DMV，提升系统性能。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车驱动及高性能电机控制领域具有重要参考价值。SiC器件的高开关速度虽提升了效率，但带来的电压过冲和电磁干扰（EMI）是行业痛点。通过将脉冲模式优化与MPC结合，可有效降低共模和差模电压，减少电机绝缘压力及轴承电流损耗。建议研发团队在电动汽车充电桩的功率模块设计及高性能电机驱动...
考虑逆变器畸变与饱和的内置式永磁同步电机
IPMSM）最大转矩电流比
Zhe Tong · Fengyu Wang · Yuting Lu · Beichen Ding 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
针对内置式永磁同步电机（IPMSM），磁饱和、逆变器非线性畸变及温度变化会影响MTPA控制精度。本文提出一种基于小直流位置偏移注入的快速准确MTPA角跟踪方法，通过注入位置偏移量优化目标函数模型，有效提升了电机控制的鲁棒性与效率。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务具有重要参考价值。在充电桩功率模块及风电变流器中，电机驱动控制的效率与动态响应至关重要。该文提出的MTPA角跟踪方法能有效补偿逆变器非线性畸变，提升系统在宽负载范围下的运行效率。建议研发团队将其应用于高性能电机驱动控制算法的优化中，特别是在应对磁饱和效...
用于带混合储能变速永磁同步电机
PMSM）的三端口变换器的最优开关序列模型预测控制
Felipe Rubio · Javier Pereda · Andrés Mora · Félix Rojas · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种针对驱动各向异性永磁同步电机（PMSM）的两电平三端口变换器的模型预测电流控制策略。该方法利用最优开关序列，旨在优化混合能源系统（如燃料电池电动汽车和混合储能系统）中的功率分配与控制性能，显著提升了变换器的动态响应与效率。
解读: 该研究涉及的三端口变换器拓扑与阳光电源的储能系统（如PowerStack）及电动汽车充电桩业务高度相关。三端口变换器能有效集成光伏、电池与电机驱动，是实现光储充一体化的关键技术路径。通过引入最优开关序列模型预测控制（OS-MPC），可进一步提升阳光电源PCS产品的动态响应速度和功率密度，减少开关损耗...
双三相永磁同步电机系统三电平NPC逆变器及输出滤波器的电流谐波最小脉宽调制
Current Harmonic Minimum Pulse Width Modulation for Dual Three-Phase PMSM System With 3L-NPC Inverter and Output Filter
Chuanqiang Lian · LiYuan Guo · GuanDa Xu · Fei Xiao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
双三相永磁同步电机（DTP-PMSM）在风力发电、电动汽车及飞轮储能领域应用广泛。本文针对采用三电平中点钳位（3L-NPC）逆变器和输出滤波器的DTP-PMSM系统，提出了一种电流谐波最小化PWM调制策略。该方法旨在降低电流谐波，从而提升运行效率、减少噪声振动并改善电磁兼容性。
解读: 该研究涉及的3L-NPC拓扑与PWM控制算法，与阳光电源的风电变流器及电动汽车驱动业务高度契合。在风电变流器领域，利用该调制策略可进一步优化输出电流质量，提升变流器效率并降低滤波器体积。对于电动汽车驱动系统，该技术有助于提升电机驱动的动态性能与电磁兼容性。建议研发团队关注该谐波抑制算法在阳光电源现有...
面向永磁同步电机的无参数过调制预测电流控制
Overmodulatable Parameter-Free Predictive Current Control for PMSMs
Zhihao Zhu · Xile Wei · Feng Yu · Zhen Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
传统模型预测电流控制（MPCC）在永磁同步电机控制中虽具备响应快、多目标控制等优势，但存在参数敏感性高及过调制区域计算量大的问题。本文提出一种无参数预测电流控制策略，有效解决了过调制区域的计算复杂性与参数依赖性，提升了控制系统的鲁棒性与动态性能。
解读: 该研究提出的无参数模型预测控制（MPC）技术对阳光电源的电机驱动类业务具有重要参考价值。在风电变流器及电动汽车充电桩的电机控制系统中，该算法能显著降低对电机参数精确建模的依赖，提升系统在过调制区域的输出能力与动态响应速度。建议研发团队关注其在高性能变流器控制算法中的应用，通过减少计算开销优化控制器的...
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