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基于模型预测控制的二次谐波注入:单相逆变器直流侧脉动衰减
Second Harmonic Injection With Model Predictive Control: Attenuation of DC-Link Pulsations in Single-Phase Inverters
Liwei Zhou · Noah Silverman · Matthias Preindl · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文提出了一种基于模型预测控制的二次谐波注入(MPC-SHI)方法,旨在衰减单相逆变器直流侧的二次谐波脉动。通过将直接计算的二次谐波注入分量作为跟踪参考,并利用模型预测控制进行调节,显著提升了系统的动态性能。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器(Residential Inverters)产品线具有极高的应用价值。单相逆变器在工作时,直流侧固有的二次谐波脉动会缩短电解电容寿命并降低系统可靠性。通过引入MPC-SHI方法,可以在不增加额外硬件成本的前提下,利用先进控制算法有效抑制直流侧波动,从而提升户用逆变器...
基于模型预测控制的二次谐波注入:单相逆变器直流链路脉动的抑制
Second Harmonic Injection With Model Predictive Control: Attenuation of DC-Link Pulsations in Single-Phase Inverters
Liwei Zhou · Noah Silverman · Matthias Preindl · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种基于模型预测控制的二次谐波注入(MPC - SHI)方法,用于抑制单相逆变器直流侧的二次脉动。将直接计算得到的二次谐波注入(SHI)分量设置为跟踪参考,并通过模型预测控制(MPC)进行调节,以改善动态性能。MPC与SHI相结合,可减少响应时间和振荡,增强瞬态性能。与传统方法相比,在控制过程中无需额外的陷波滤波器或带通滤波器来处理二次谐波。控制带宽得以增加,调谐灵活性更高,动态性能更优。无需额外的无源或有源元件来抑制直流侧二次脉动,从而大幅节省了成本。实验结果验证了所提方法的有效性。
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于模型预测控制的二次谐波注入技术具有重要的应用价值。该技术针对单相逆变器直流侧二次脉动问题提出了创新性解决方案,这与我司在户用光伏、小型储能系统等单相应用场景高度契合。 技术价值方面,该方法的核心优势在于无需额外的无源或有源器件即可抑制直流侧脉动,这意味着可以显著降...
基于非线性扰动观测器的永磁同步电机驱动系统线性二次型调节器控制
Linear Quadratic Regulator Control for PMSM Drive Systems Using Nonlinear Disturbance Observer
Tingna Shi · Yan Yan · Zhanqing Zhou · Meng Xiao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文考虑了参数非线性对转矩和定子磁链的影响,建立了永磁同步电机(PMSM)的非线性数学模型。在此基础上,通过设计非线性扰动观测器、推导最优控制律并将观测值注入最优控制,提出了转矩控制器,有效提升了电机驱动系统的控制性能。
解读: 该文献提出的非线性扰动观测器与LQR控制策略,在电机驱动控制领域具有较高学术价值。对于阳光电源而言,该技术可应用于风电变流器及电动汽车充电桩的电机驱动控制模块。通过引入非线性扰动观测器,能够显著增强变流器在复杂工况下的转矩响应速度与鲁棒性,减少参数摄动带来的控制偏差。建议研发团队关注该算法在高性能风...
基于LQR的永磁同步电机驱动系统的稳态性能提升
Steady-State Performance Improvement for LQR-Based PMSM Drives
Changliang Xia · Ning Liu · Zhanqing Zhou · Yan Yan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
针对永磁同步电机(PMSM)驱动中死区效应、磁链谐波及采样误差引起的周期性扰动,本文建立了一种包含扰动信息的增广状态空间模型,实现了对PMSM系统更精确的描述,从而提升了系统的稳态控制性能。
解读: 该文献提出的基于增广状态空间模型的LQR控制策略,旨在抑制电机驱动中的周期性扰动。对于阳光电源而言,该技术主要关联于风电变流器及电动汽车充电桩中的电机控制模块。通过引入更精确的扰动补偿机制,可有效降低电流谐波,提升变流器的控制精度与动态响应能力。建议研发团队关注该模型在复杂工况下的鲁棒性表现,并探索...
基于级联预测-积分-谐振控制器的永磁同步电机驱动扰动抑制
Disturbances Attenuation of Permanent Magnet Synchronous Motor Drives Using Cascaded Predictive-Integral-Resonant Controllers
Zhanqing Zhou · Changliang Xia · Yan Yan · Zhiqiang Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
标准模型预测控制(MPC)的性能高度依赖于预测模型,难以抑制未建模的周期性扰动。为此,本文提出了一种改进的预测-积分-谐振控制(PIRC)策略。该方法通过引入积分与谐振环节,有效提升了系统对周期性扰动的抑制能力,降低了输出波动,增强了电机驱动系统的鲁棒性。
解读: 该研究提出的PIRC控制策略在电机驱动领域具有通用性,对阳光电源的业务具有参考价值。首先,在风电变流器业务中,发电机侧控制常面临周期性扰动,该算法可提升变流器对电机转矩脉动的抑制能力;其次,在储能系统(如PowerTitan)的PCS模块中,若涉及电机驱动类辅助设备或特定工况下的电流环控制,该算法有...
双凸极电磁电机转矩脉动抑制的虚拟磁场定向控制
Virtual Field-Orientated Control for Doubly Salient Electromagnetic Machine with Torque Ripple Reduction
Lei Xiong · Hongjuan Ge · Bo Zhou · Kaimiao Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种虚拟磁场定向控制策略,旨在降低双凸极电磁电机(DSEM)的转矩脉动并提升转矩-电流比。由于DSEM采用定子励磁且转子仅提供磁路,传统的转子磁场定向控制无法直接应用,且建立转子模型具有挑战性。
解读: 该文献探讨的DSEM电机控制技术主要应用于特种电机驱动领域,与阳光电源目前核心的光伏逆变器及储能PCS业务关联度较低。但其提出的“虚拟磁场定向控制”思路在电机控制算法层面具有参考价值,可为阳光电源风电变流器产品线中涉及的电机侧控制优化提供理论借鉴,特别是针对复杂电机拓扑的转矩脉动抑制和效率提升。建议...