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考虑互联电感的高变比双有源桥变换器模型预测控制
Model Predictive Control of High-Turn-Ratio Dual Active Bridge Converter
Yiren Zhu · Xinyang Hao · Tao Yang · Zhenyu Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
在多电飞机(MEA)直流配电系统中,双有源桥(DAB)变换器用于管理不同直流母线间或储能设备(如电池)的功率传输。但因低压(LV)H桥电流变化率较高和电流幅值大,LV板与变压器间互联电感不可忽略,其在变压器次级侧引入明显电压降,可能导致功率控制不准确。为解决该问题,开发DAB变换器综合数学模型用于移动离散控制集模型预测控制(MDCS-MPC)方法以最小化稳态误差。该模型明确包含互联电感影响并进一步研究传输功率与LV侧电压降间关系。1000W DAB样机实验验证了模型和MDCS-MPC方法有效性,...
解读: 该考虑互联电感的DAB模型预测控制技术对阳光电源高变比变换器设计有重要参考价值。互联电感建模方法可应用于ST储能变流器的大功率DAB模块,提高功率控制精度。MDCS-MPC算法对阳光电源航空和特种电源领域的高可靠性要求有借鉴意义。该技术对PowerTitan储能系统的宽电压范围DC-DC变换和动态响...
基于优化的内置式永磁同步电机无位置传感器有限控制集模型预测控制
Optimization-Based Position Sensorless Finite Control Set Model Predictive Control for IPMSMs
Shamsuddeen Nalakath · Yingguang Sun · Matthias Preindl · Ali Emadi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
本文提出了一种针对内置式永磁同步电机（IPMSM）的非线性优化位置与速度估计算法。该方法利用有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）中固有的开关纹波作为信号注入源，解决了传统无传感器技术在无调制器FCS-MPC应用中的不适用问题。
解读: 该技术主要针对高性能电机驱动控制，与阳光电源的风电变流器及电动汽车充电桩业务具有一定的技术关联。FCS-MPC作为一种先进的控制策略，能够提升电机驱动的动态响应速度。对于风电变流器，该无传感器控制技术可降低硬件成本并提高系统可靠性；在电动汽车充电桩的功率模块设计中，该算法有助于优化电机驱动性能。建议...
一种用于并网逆变器模型预测控制的鲁棒电感估计方法
A Robust Inductance Estimation Method for Model Predictive Control of Grid-Connected Inverters
作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
电感参数对于实现并网逆变器（GCI）的高精度模型预测控制（MPC）至关重要，而传统的电感估计方法对电网频率偏差较为敏感，且在有功功率为零时无法正常工作。为解决这些问题，本文提出一种基于全阶滑模电压观测器（FSMVO）的新型电感在线估计方法。首先，分析了传统基于FSMVO的电感估计方法的缺点。其次，提出了一种新的电感估计方法，该方法利用观测到的电网电压与经过滤波器后的实际电网电压之间的误差，该滤波器的传递函数与FSMVO的传递函数相同。因此，这种新的电感估计方法不受电网频率偏差的影响。此外，本文还...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于全阶滑模电压观测器的电感在线估计技术对我们的并网逆变器产品具有重要应用价值。该技术直接解决了模型预测控制（MPC）中的核心痛点——电感参数精确估计问题，这对提升我们光伏逆变器和储能变流器的并网性能至关重要。 该技术的创新性在于克服了传统方法的两大局限：一是对电网频...
基于最优电压矢量序列的低开关频率永磁同步电机驱动模型预测控制
Optimal Voltage-Vector-Sequence-Based Model Predictive Control With Minimum Current Harmonic for Low-Switching-Frequency PMSM Drives
Yubin Wang · Yongchang Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种基于最优电压矢量序列的模型预测控制（MPC）方法，用于永磁同步电机（PMSM）驱动。该方法通过空间矢量视角分析优化脉冲模式（OPP），高效确定最优电压矢量序列及其持续时间，从而在低开关频率下显著降低电流谐波。
解读: 该研究提出的低开关频率下电流谐波优化算法，对阳光电源的风电变流器及大型储能PCS产品具有参考价值。在兆瓦级大功率变流器中，降低开关频率可有效减少开关损耗并提升系统效率，但通常会带来谐波问题。该MPC控制策略通过优化电压矢量序列，能在不增加开关频率的前提下改善输出电流质量，有助于提升阳光电源Power...
针对感应电机驱动模型预测控制的电流传感器容错技术
Fault-Tolerant Technique Against Current Sensors for Model Predictive Control of Induction Motor Drives
Rajarshi Chakraborty · Sukanta Das · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文提出了一种用于感应电机驱动模型预测控制（MPC）的容错控制（FTC）算法。通过两段式数学故障检测与隔离器（MFDI），可有效检测电流传感器故障。其中一部分利用三阶差分算子进行高速检测，确保系统在传感器故障下的鲁棒性与稳定性。
解读: 该技术主要针对电机驱动控制，与阳光电源的风电变流器及储能系统中的电机控制逻辑具有技术同源性。在风电变流器中，电流传感器的可靠性直接影响变流器的控制精度与并网稳定性。该容错算法可作为提升阳光电源变流器产品可靠性的重要参考，特别是在恶劣工况下，通过软件算法实现传感器故障的在线诊断与隔离，能有效降低硬件冗...
开关磁阻电机驱动中的模型预测控制策略综述
Model Predictive Control Strategies in Switched Reluctance Motor Drives—An Overview
Jun Cai · Xiaolan Dou · Adrian David Cheok · Wen Ding 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文综述了模型预测控制（MPC）在开关磁阻电机（SRM）驱动中的应用。MPC因其在多变量系统中的简单性、快速瞬态响应、处理非线性能力及约束处理能力，成为高性能电机驱动领域的研究热点。文章探讨了MPC在SRM非线性电磁特性下的控制优势与实现策略。
解读: 虽然开关磁阻电机（SRM）目前非阳光电源核心产品线，但MPC（模型预测控制）作为一种先进控制算法，在阳光电源的组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中具有极高的应用价值。MPC能有效提升逆变器在弱电网下的动态响应速度，并优化多目标约束下的功率输出。建...
LCL滤波并网变换器的鲁棒准预测控制
Robust Quasi-Predictive Control of LCL-Filtered Grid Converters
Tomislav Dragicevic · Changming Zheng · Jose Rodriguez · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
本文提出了一种用于LCL滤波并网电压源变换器（VSC）的新型控制策略。该策略通过级联比例谐振（PR）控制器与有限集模型预测控制器（FS-MPC）实现：PR控制器负责调节电网侧电流，FS-MPC负责控制滤波器电容电压及实现谐振的有源阻尼。该方法有效提升了并网系统的鲁棒性与动态性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有重要参考价值。LCL滤波器是目前大功率并网逆变器的主流拓扑，但其谐振抑制一直是控制难点。本文提出的PR与FS-MPC级联控制方案，既保留了PR控制器在稳态精度上的优势，又利用MPC在动态响应和多目标约束方面的灵活性，能显著提升逆变器在弱电网环境下的...
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...
使用模型预测控制的模块化可重构车外充电器及固有平滑模式转换能力
Modular and Reconfigurable Offboard Battery Charger using Model Predictive Control
Harish Karneddi · Deepak Ronanki · Jose Rodriguez · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
提出模块化可重构车外充电器,在宽输出电压范围内为现有和下一代电动汽车(EV)充电提供增强性能。充电器利用功率电子构建块(PEBB),根据电池电压配置为星形或三角形连接以优化不同输出电压范围性能。每个PEBB包含无桥宽电压范围前端变换器(FEC)和隔离DC-DC变换器。通过有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)实现的分布式控制架构促进固有平滑模式转换并保持模块间一致性能。通过MATLAB/Simulink中150kW模型综合仿真、3.3kW PEBB实验室样机实验研究和150kW充电器实时研究验...
解读: 该模块化可重构充电器技术对阳光电源电动汽车充电桩产品有重要创新价值。PEBB模块化设计可应用于大功率直流充电桩,实现宽电压范围适应并降低成本。FCS-MPC分布式控制策略对阳光电源充电桩的模式平滑转换和多模块协调有借鉴意义。120-900V宽电压范围对阳光电源充电桩产品兼容各类电动汽车有实用价值,可...
基于双矢量的PWM整流器模型预测控制性能改进
Performance Improvement of Two-Vectors-Based Model Predictive Control of PWM Rectifier
Yongchang Zhang · Yubin Peng · Haitao Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）是PWM整流器功率控制的有效策略。然而，传统FCS-MPC在一个控制周期内仅应用一个电压矢量，导致功率纹波较大。本文提出在一个控制周期内结合零矢量和非零矢量，以优化控制性能，显著降低功率纹波。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有直接的优化价值。在组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器（PCS）以及风电变流器的并网控制中，功率纹波的降低直接关系到电能质量及滤波器的体积成本。通过引入双矢量模型预测控制，可以在不增加开关频率的前提下提升系统动态响应速度并降低谐波，有助于优化PowerTitan等储能...
面向PMSM驱动的参数鲁棒性改进模型预测电流控制
Model Predictive Current Control for PMSM Drives With Parameter Robustness Improvement
Xiaoguang Zhang · Liang Zhang · Yongchang Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
针对模型预测控制（MPC）对参数依赖性强的问题，本文提出了一种基于增量模型的改进型模型预测电流控制（MPCC）方法，用于表贴式永磁同步电机驱动。分析表明，传统MPCC在参数失配时会导致预测偏差，而该改进方法有效提升了系统的鲁棒性。
解读: 该研究提出的增量模型预测控制方法，主要针对永磁同步电机（PMSM）驱动，在阳光电源的产品体系中，可应用于风电变流器及储能系统中的电机控制环节。虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏逆变器和储能变流器（PCS），但该算法在提升变流器对电机负载或电网参数变化的鲁棒性方面具有参考价值。建议研发团队关注该算法在复...
基于模型预测控制的分布式/并联单相及三相并网逆变器环流抑制方法
Decentralized Circulating Current Attenuation With Model Predictive Control for Distributed/Shunted Single/Three-Phase Grid-Tied Inverters
Liwei Zhou · Matthias Preindl · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种无需额外通信成本的分布式控制方法，用于抑制并联并网逆变器间的环流。该方法结合了级联模型预测控制（MPC）与改进的LCL滤波器拓扑，能够针对不同类型的单相或三相逆变器实现环流的本地化抑制。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及集中式逆变器并联运行具有重要价值。在大型地面光伏电站或工商业光伏项目中，多台逆变器并联易产生环流，影响系统效率与稳定性。本文提出的基于MPC的分布式环流抑制方案，无需增加通信链路，降低了系统复杂度与成本，且具备良好的动态响应特性。建议研发团队在下一代组串式逆变器控制算...
电网故障下具有改进限流能力的构网型逆变器模型预测双环控制
Model-Predictive Dual-Control Loop With Improved Current-Limiting Capability for Grid-Forming Inverter Under Grid Faults
Han Zhang · Cheng Xue · Rui Liu · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对构网型（GFM）逆变器在电网故障下的限流难题，本文提出了一种模型预测双环控制策略。该方法克服了传统线性控制器在紧急故障状态下性能受限及级联结构带宽不足的问题，通过优化模型预测控制（MPC）算法，显著提升了逆变器在故障期间的限流能力与故障穿越性能。
解读: 该研究直接契合阳光电源在构网型（GFM）技术领域的战略布局。随着高比例可再生能源接入，电网对逆变器支撑能力要求提升，PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏逆变器需具备极强的故障穿越与弱电网适应性。本文提出的MPC双环控制策略能有效解决故障期间的过流保护与电压支撑矛盾，建议研发团队将其引入下一...
非对称多端口Y型变换器的低频电压纹波最小化
Low-Frequency Voltage-Ripple Minimization of Asymmetric Multiport Y-Converter
Ahmed Y. Farag · Davide Biadene · Tommaso Caldognetto · Paolo Magnone 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
非对称多端口Y型变换器（AY-MPC）通过单级功率转换实现了多端口集成，省去了大体积直流母线电容和高频变压器，仅需一个电感和两个开关即可增加直流端口。本文重点研究如何平衡交流电网电流并最小化直流端口的电压纹波。
解读: 该拓扑通过单级转换和简化无源元件，为阳光电源的下一代高功率密度光伏逆变器及储能PCS提供了技术参考。其省去大体积电容的特性有助于提升设备寿命与可靠性，特别适用于户用光伏与储能一体化系统（如PowerStack系列）。建议研发团队关注该拓扑在减少系统体积、降低BOM成本方面的潜力，同时针对其电压纹波控...
基于改进长短期记忆网络与数据驱动预测控制的电动汽车能量管理
Energy management of electric vehicles based on improved long short term memory network and data-enabled predictive control
Bin Chen · Guo He · Lin Hu · Heng Li 等7人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384
摘要 作为混合储能系统（HESS）电动汽车中一种流行的能量管理策略（EMS），模型预测控制（MPC）易受现有参数建模方法在模型精度和参数敏感性方面的影响。本文提出了一种基于分层数据驱动预测控制的新型EMS。上层采用优化的长短期记忆（LSTM）网络进行轨迹预测，从而为下层获取具有成本效益的负载功率需求。在下层，针对HESS提出了一种数据驱动预测控制（DeePC）方法，以实现电池与超级电容器之间的最优功率分配，并最小化电池容量衰减。与传统的MPC不同，DeePC基于仅从HESS的输入-输出数据构建的...
解读: 该分层数据驱动预测控制技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。论文提出的DeePC方法无需精确参数建模,仅依赖输入输出数据即可实现电池-超级电容混合储能的最优功率分配,相比传统MPC降低运行成本22.68%。该技术可直接应用于ST系列PCS的能量管理策略优化,通过LSTM网络预测负荷需求,结合Dee...
基于输出调节模型预测控制的柔性关节机器人伺服系统高性能控制策略
High-Performance Control Strategy for Robot Servo System With Flexible Joint via Output Regulation Model Predictive Control
Likai Zheng · Jinhao Liu · Shihua Li · Yixiao Ding 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对柔性关节机器人伺服系统在振动抑制、参考跟踪、约束满足及抗扰动方面的挑战，本文提出了一种集成输出调节理论与扰动观测器（DO）技术的模型预测控制（MPC）框架。该方法有效解决了永磁同步电机（PMSM）系统中的多源扰动问题，提升了伺服系统的动态性能与鲁棒性。
解读: 该文献提出的高性能MPC控制策略及扰动观测技术，对阳光电源的核心业务具有重要的参考价值。虽然该研究聚焦于机器人伺服系统，但其核心算法逻辑可迁移至光伏逆变器及储能变流器（PCS）的控制中。特别是在PowerTitan等储能系统及组串式逆变器中，面对弱电网环境或复杂工况，引入此类先进的抗扰动MPC策略，...
一种用于五相永磁电机的连续调制有限控制集模型预测电流控制
A Novel Finite-Control-Set Model Predictive Current Control for Five-Phase PM Motor With Continued Modulation
Wenxiang Zhao · Tao Tao · Jihong Zhu · Huajun Tan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
传统五相有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）计算负担重且性能受限。本文提出一种结合连续调制的新型模型预测电流控制（MPCC）方法，通过级联优化程序，有效降低了计算复杂度并提升了运行性能。
解读: 该文献聚焦于多相电机驱动的先进控制算法，虽然阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，而非直接的五相电机驱动，但其提出的“级联优化”与“连续调制”思想对提升阳光电源现有风电变流器及大功率储能PCS的控制精度具有参考价值。特别是针对复杂拓扑下的计算负担优化，可借鉴用于提升iSolar...
基于凸优化位置估计的电流环电机速度控制
Motor Speed Control With Convex Optimization-Based Position Estimation in the Current Loop
Le Sun · Xiaoxiang Li · Longmiao Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文提出了一种无传感器电机驱动方案，将速度环的运动模型预测控制（MPC）与电流环的位置估计相结合。该算法利用前一采样周期的相电流信息来估计当前转子位置。该方法在重载低速工况下表现出显著优势，解决了传统无传感器控制在低速下的性能瓶颈。
解读: 该技术主要针对电机驱动的无传感器控制，与阳光电源的风电变流器业务具有较强的技术关联性。在风力发电机组中，通过优化电流环的位置估计，可以提升发电机在低风速或启动阶段的控制精度与稳定性，从而提高风电变流器的发电效率。建议研发团队关注该凸优化算法在风电变流器控制策略中的移植潜力，特别是针对永磁同步发电机（...
交流电机驱动有限控制集模型预测控制策略权重因子设计综述
A Review on Weighting Factor Design of Finite Control Set Model Predictive Control Strategies for AC Electric Drives
Emrah Zerdali · Marco Rivera · Patrick Wheeler · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
模型预测控制（MPC）在过去十年中广泛应用于交流电机驱动。尽管已有多种解决方案，但研究人员仍在探索权重因子（WF）设计、参数依赖性、电流/转矩谐波、变开关频率及计算复杂度等方面的更优解。本文对WF设计技术进行了全面综述。
解读: 模型预测控制（MPC）是提升电力电子变换器动态响应的关键技术。对于阳光电源而言，该技术不仅适用于风电变流器中的电机侧控制，其核心算法逻辑同样可迁移至光伏逆变器和储能变流器（PCS）的并网控制中。权重因子（WF）的设计直接影响系统的谐波性能与开关损耗，优化该设计有助于提升PowerTitan等储能系统...
一种带辅助电感的分裂绕组电流型三电平多端口变换器及其在直流微网中的应用
A Split-winding Current-fed Three-level Multiport Converter with Auxiliary Inductor for DC Micro-Grid Application
Srushti Sengarap · Debaprasad Kastha · Prabodh Bajpai · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
多电平多端口DC-DC变换器相较于传统两电平结构具有更强的耐压能力、更高的升压比和更多的控制自由度，适用于储能设备接入直流微网。本文提出一种带辅助电感的电流型三电平三有源桥变换器，采用分裂绕组高频变压器，并建立了详细的变压器模型，分析了其相对于传统变压器的优势。基于端口电压的傅里叶级数分析了全范围占空比与移相角下的功率流动特性，研究了占空比、移相角对功率传输及零电压开关的影响。实验样机在1.6 kW、100 kHz下实现90 V至650 V电压转换，正向效率达96.8%，较传统VF-TAB结构提...
解读: 该分裂绕组电流型三电平多端口变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其90V至650V宽范围电压转换能力可直接应用于电池储能系统的双向DC-DC接口，实现低压电池组与高压直流母线的高效连接。三电平拓扑与阳光电源现有三电平技术路线一致，96.8%的高效...
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