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DC-DC升压变换器的无模型预测控制：基于混合扩张状态观测器的传感器噪声抑制
Model-Free Predictive Control of DC–DC Boost Converters: Sensor Noise Suppression With Hybrid Extended State Observers
Oluleke Babayomi · Zhenbin Zhang · Zhen Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
DC-DC升压变换器广泛应用于光伏、风电及储能系统。模型预测控制（MPC）虽具备优异的多变量约束控制性能，但易受传感器噪声干扰。本文提出一种混合扩张状态观测器（HESO）方法，在实现无模型预测控制的同时，有效抑制了传感器噪声，提升了变换器在可再生能源接口中的控制鲁棒性与稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有高度价值。在光伏组串式逆变器（如SG系列）和储能变流器（如PowerTitan/PowerStack）中，DC-DC升压环节是实现最大功率点跟踪（MPPT）和直流侧电压调节的关键。传统的MPC算法对传感器噪声敏感，在复杂电网环境下易导致控制抖动。本文提出的混合扩张状态观...
基于自适应积分扩展状态观测器的永磁同步电机改进多步有限控制集模型预测电流控制
Adaptive Integral Extended State Observer-Based Improved Multistep FCS-MPCC for PMSM
Junxiao Wang · Yibin Liu · Jun Yang · Fengxiang Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文针对永磁同步电机提出了一种基于自适应积分扩展状态观测器（ESO）的改进多步有限控制集模型预测电流控制（FCS-MPCC）。通过引入扇区划分方法减少电压矢量集合元素，有效降低了计算复杂度，并提升了系统的动态响应性能与鲁棒性。
解读: 该文献提出的改进型模型预测控制（FCS-MPCC）算法在电机驱动控制领域具有显著优势，特别是在计算效率和动态响应方面。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。通过引入自适应积分ESO，能够增强变流器在复杂工况下的抗干扰能力和鲁棒性。建议研发团队关注该算法在降低计...
基于扩展状态观测器的双三相永磁同步电机改进无差拍预测电流控制
Improved Deadbeat Predictive Current Control With Extended State Observer for Dual Three-Phase PMSMs
Xiaodong Sun · Xuwei Lin · Dong Guo · Gang Lei 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文提出了一种基于扩展状态观测器（ESO）的无差拍预测电流控制（DPCC）方法，旨在解决双三相永磁同步电机（DTP-PMSM）在参数失配下的控制性能问题。通过引入与跟踪误差指数函数相关的变增益系数，增强了观测器在复杂工况下的收敛速度与鲁棒性。
解读: 该研究提出的高性能预测控制算法及扩展状态观测器技术，虽然主要针对多相电机驱动，但其核心思想——即通过观测器补偿参数失配以提升控制鲁棒性，对阳光电源的功率变换控制具有重要参考价值。特别是在风电变流器及大功率储能变流器（PCS）中，面对复杂的电网环境和参数波动，引入此类变增益观测器可有效提升系统动态响应...
基于改进ESO的永磁同步电机非级联结构等效滑模控制
Noncascade Structure Equivalent SMC for PMSM Driving Based on Improved ESO
Jinglin Liu · Mengqi Li · En Xie · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种非级联结构的等效滑模控制方法，以提升永磁同步电机（PMSM）调速系统的响应速度与鲁棒性。通过设计二阶系统的等效滑模控制律，实现q轴电压的直接输出，从而简化了电流环设计，优化了电机驱动性能。
解读: 该研究提出的非级联滑模控制算法主要应用于高性能电机驱动领域。对于阳光电源而言，该技术可优化风电变流器中发电机侧的控制策略，提升风机在复杂工况下的动态响应能力和鲁棒性。此外，该算法对提升电动汽车充电桩内部功率模块的电机驱动控制精度具有参考价值。建议研发团队关注其在减少电流环级联带来的相位滞后方面的优势...
基于混合扩张状态观测器的交错Buck变换器无模型预测控制
Hybrid Extended State Observer-Based Model-Free Predictive Control for Interleaved Buck Converter
Yang Liu · Xiaoya Mi · Peng Zhang · Yongheng Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
模型预测控制（MPC）因其原理简单和控制性能优异在电力电子领域备受关注。然而，传统MPC高度依赖系统精确数学模型，参数失配会导致性能下降，且精确建模在复杂工况下极具挑战。本文提出一种基于混合扩张状态观测器的无模型预测控制策略，有效提升了交错Buck变换器在参数扰动下的鲁棒性与动态响应能力。
解读: 该研究提出的无模型预测控制（MFPC）与扩张状态观测器（ESO）结合技术，对阳光电源的DC-DC变换环节具有重要参考价值。在阳光电源的组串式逆变器升压电路（Boost）及储能变流器（PCS）的双向DC-DC模块中，电感参数随温度和电流的变化常导致传统控制性能波动。引入该算法可显著增强系统对参数变化的...
基于重构模型与三阶ESO的表贴式永磁同步电机非级联鲁棒模型预测直接速度控制
Non-cascaded Robust Model Predictive Direct Speed Control Based on the Reconstruction Model and Third-Order ESO for SPMSM
Zhenrui Zhang · Xingyu Wang · Jing Xu · Qingya Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种针对表贴式永磁同步电机（SPMSM）伺服系统的鲁棒模型预测直接速度控制（RMPDSC-TESO）方法。通过利用快速电流响应重构负载扰动，并结合三阶扩展状态观测器（ESO），实现了优异的抗扰性能，并简化了参数整定过程。
解读: 该研究提出的非级联模型预测控制及三阶ESO抗扰技术，在电机驱动控制领域具有通用性。对于阳光电源而言，该算法可优化风电变流器中发电机侧的转矩与速度控制，提升在复杂电网扰动下的运行稳定性。此外，该技术在电动汽车充电桩的功率模块散热风扇控制或储能系统中的辅助电机控制中亦有潜在应用价值，有助于提升系统动态响...
基于自适应准谐振扩展状态观测器的新型矩阵转矩分量电机解耦电流控制
Decoupled Current Control Using Adaptive Quasi Resonant-Based ESO for Novel Matrix-Torque-Component Machines
Shaofeng Jia · Dongxu Yang · Pengcheng Sun · Deliang Liang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文针对一种新型矩阵转矩分量电机（MTCM）提出了一种电流环解耦控制方法。该方法基于自适应准谐振扩展状态观测器（AQRESO），有效解决了MTCM定转子绕组与永磁体布置带来的复杂耦合问题，显著提升了电流控制的动态性能与鲁棒性。
解读: 该研究聚焦于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，与该文研究的特定电机拓扑（MTCM）直接关联度有限，但其提出的基于AQRESO的解耦控制策略在处理复杂多变量耦合系统方面具有参考价值。建议研发团队关注该算法在风电变流器电机侧控制或未来高功率密度电机驱...
基于时延预测与干扰补偿的功率分流混合动力汽车动态切换控制
Dynamic Switching Control of Power-Split Hybrid Electric Vehicles Based on Time Delay Prediction and Interference Compensation
Jiajia Wang · Ruochen Wang · Renkai Ding · Qingzhen Han 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
针对功率分流混合动力汽车（PS-HEV）模式切换过程中时延与干扰导致的动力学性能下降问题，本文提出了一种结合扩展状态观测器（ESO）的复合控制方法。该方法有效处理了模式转换过程中的时变耦合效应，实现了对系统干扰的实时补偿，提升了车辆动态切换的平稳性与控制精度。
解读: 该研究聚焦于混合动力汽车的动力系统控制，与阳光电源目前的电动汽车充电桩业务在直接产品形态上关联度较低，但其核心控制算法（ESO、时延补偿）在电力电子变换器的动态响应优化方面具有参考价值。建议研发团队关注该类先进控制策略在充电桩功率模块动态调节中的应用，以提升充电桩在复杂电网环境下的输出稳定性，并为未...
基于自适应线性扩张状态观测器的双有源桥DC-DC变换器快速动态控制
Fast Dynamic Control of Dual-Active-Bridge DC–DC Converter Based on an Adaptive Linear Extended State Observer
Hao Yin · Lingling Cao · Xianhao Zeng · K. H. Loo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对传统线性扩张状态观测器（TLESO）在抗扰性与噪声抑制之间的权衡问题，本文提出了一种自适应线性扩张状态观测器（LESO）。该方法通过优化DAB变换器的控制性能，在保持高带宽的同时，显著提升了输出跟踪精度与抗干扰能力，有效改善了系统的动态响应特性。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列PCS）具有极高价值。DAB拓扑是双向DC-DC变换器的核心，广泛应用于储能变流器中。通过引入自适应LESO，可以显著提升PCS在电网波动或负载突变时的动态响应速度和抗扰能力，从而增强储能系统在调频、调峰等快速响应场景下的性...
基于扩张状态观测器的燃料电池DC-DC变换器控制
Extended State Observer-Based Control of DC–DC Converters for Fuel Cell Application
Shengrong Zhuo · Arnaud Gaillard · Liangcai Xu · Damien Paire 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
针对燃料电池（FC）堆非线性伏安特性，本文提出了一种用于交错并联Boost变换器的扩张状态观测器（ESO）鲁棒控制策略，旨在实现直流母线电压的稳定调节，并与传统PI控制进行了对比分析。
解读: 该研究关注燃料电池系统的DC-DC变换控制，与阳光电源氢能业务（电解槽电源及燃料电池配套变换器）高度契合。ESO控制策略能有效处理燃料电池输出的非线性扰动，提升系统动态响应速度和鲁棒性。建议研发团队将其应用于大功率电解槽电源的控制算法优化中，以提升系统在复杂工况下的稳定性，并可探索该控制方案在阳光电...
一种基于误差修正级联ESO和误差变换自适应RBF神经网络的永磁同步电机速度控制增强型自抗扰控制方法
An Enhanced Active Disturbance Rejection Control Method for PMSM Speed Control Using Error-Corrected Cascaded ESO and Error-Transformed Adaptive RBF Neural Network
Yuxin Kang · Yongting Deng · Chuanlong Zhai · Wenjie Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对复杂工况下永磁同步电机（PMSM）系统受非周期性和周期性扰动影响导致速度控制性能下降的问题，本文提出了一种增强型自抗扰控制（ADRC）方法。该方法通过级联扩展状态观测器（ESO）修正误差，并结合误差变换自适应RBF神经网络，有效提升了系统的抗扰动能力和动态响应性能。
解读: 该研究提出的增强型ADRC算法在电机高精度控制方面具有显著优势，与阳光电源的业务关联主要体现在风电变流器及电动汽车充电桩的电机驱动控制领域。风电变流器在复杂电网环境下对转矩脉动和速度控制精度要求极高，该算法可提升变流器应对电网扰动的鲁棒性。此外，在充电桩的功率模块控制或未来储能系统中的旋转机械控制中...
采用并行代价函数的无模型预测电流控制在开绕组同步磁阻电机中的应用
Applying Model-Free Predictive Current Control With Parallel Cost Functions for Open-End Winding Synchronous Reluctance Motor
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文针对共直流母线双逆变器供电的开绕组同步磁阻电机（OW - SynRM）提出了一种具有并行代价函数的无模型预测电流控制（MFPCC）方法。该无模型预测电流控制具有通用的预测算法，可在任何参考坐标系中实现。利用这一特性，以及开绕组同步磁阻电机的每个绕组由双逆变器的两个桥臂分别供电这一事实，可在笛卡尔坐标系中针对每一相独立地实现电流预测。然后，为三个预测的相电流定义了三个并行的代价函数。因此，针对每一相分别采用有限控制集方法来确定双逆变器的开关状态。此外，引入了自适应比例 - 谐振扩张状态观测器（...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无模型预测电流控制技术具有重要的应用价值和借鉴意义。该技术针对开放式绕组同步磁阻电机的双逆变器控制，其核心创新在于采用并行成本函数和自适应比例谐振扩展状态观测器，实现了高效精准的电机控制。 对于阳光电源的储能变流器和光伏逆变器产品线，该技术的三个关键优势具有直接应用价...
一种带扰动观测器的开绕组永磁同步电机驱动改进无差拍预测电流控制方案
An Improved Deadbeat Predictive Current Control Scheme for Open-Winding Permanent Magnet Synchronous Motors Drives With Disturbance Observer
Xueping Li · Shuo Zhang · Chengning Zhang · Ying Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
针对共直流母线开绕组永磁同步电机（OW-PMSM），本文提出了一种新型控制方法，旨在同时消除d轴、q轴及零序回路（ZSL）的参数失配问题。通过分析参数失配机理，引入扩展状态观测器（ESO）实现对下一时刻电流及扰动的预测与补偿，从而提升系统动态性能与鲁棒性。
解读: 该文献聚焦于电机驱动的先进控制算法，主要应用于高性能电机控制领域。阳光电源的产品线中，风电变流器及部分储能系统中的电机驱动控制（如风机变桨系统、储能系统中的辅助电机驱动）可借鉴该文提出的扩展状态观测器（ESO）与无差拍预测控制技术。虽然该文针对的是开绕组电机，但其消除参数失配和零序电流抑制的思路，对...
基于自适应广义积分器扩张状态观测器的电机驱动平滑速度控制自抗扰控制器
Active Disturbance Rejection Controller for Smooth Speed Control of Electric Drives Using Adaptive Generalized Integrator Extended State Observer
Yuefei Zuo · Jingwei Zhu · Wenhao Jiang · Shuangchun Xie 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文提出了一种基于广义积分器（GI）扩张状态观测器（ESO）的自抗扰控制器（ADR），旨在抑制电机驱动中的转矩脉动以实现平滑调速。通过引入无差拍ADR控制器简化电流控制算法，并开发自适应GIESO以解决系统不稳定性问题，有效提升了电机驱动系统的动态性能与抗干扰能力。
解读: 该技术在电机控制算法层面的优化，对阳光电源的风电变流器及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。风电变流器对转矩脉动抑制和低速平稳性要求极高，自适应GIESO算法可显著提升变流器在复杂电网环境下的鲁棒性。此外，该算法可优化充电桩内部功率模块的控制策略，提升系统响应速度与稳定性。建议研发团队评估该控制方案...
基于改进型谐振控制扰动观测器的永磁同步电机驱动解耦死区补偿方法
Decoupled Dead-Time Compensation Method Using Revised-Resonant Control-Based Disturbance Observer in PMSM Drives
Jiewen Lang · Chengde Tong · Yuhong Zheng · Jingang Bai 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文提出了一种用于永磁同步电机（PMSM）驱动中电压源逆变器的解耦死区时间补偿方法。在基于比例 - 积分 - 谐振（PIR）的补偿方案中，电流控制环的性能与死区时间补偿相互耦合。因此，在有效补偿死区时间效应的同时，会牺牲电流阶跃响应的质量，引入显著的过冲和振荡。此外，基于扩展状态观测器（ESO）的方案由于跟踪带宽有限，补偿能力较差。为了提高跟踪带宽，有人提出了基于准谐振控制器（QRC）的干扰观测器。然而，这种观测器存在系统不稳定的问题。为解决上述问题，本文提出了一种基于修正谐振控制的干扰观测器，...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的解耦死区补偿方法具有重要的技术借鉴价值。死区效应是电压源逆变器固有的非线性问题，会导致输出电压畸变、电流谐波增加和转矩脉动，直接影响我司光伏逆变器和储能变流器的效率与可靠性。 该技术的核心创新在于通过改进型谐振控制扰动观测器实现了电流控制与死区补偿的完全解耦...
一种用于风电机组的非线性传动系统扭振阻尼器：在平衡噪声抑制能力下的强鲁棒抗扰
A Nonlinear Drivetrain Torsional Oscillation Damper for WTGs: Robust Rejection of Large Disturbances with Balanced Noise Immunity
Bi Liu · Qi Huang · Lijia Xu · Weihao Hu · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月
针对风电机组（WTG）并网运行中传动系统扭振在非线性和不确定性影响下引发的稳定性问题，尤其在大扰动及测量噪声条件下的挑战，本文提出一种基于自抗扰控制（ADRC）框架的非线性传动系统扭振阻尼器（DTOD）。通过微分同胚坐标变换，将非线性传动系统模型精确转化为二阶Brunovsky标准型，并采用归一化多目标频域优化方法对扩展状态观测器（ESO）和非线性状态误差反馈（NLSEF）参数进行Pareto最优整定，在增强大扰动抑制能力的同时兼顾噪声鲁棒性。该DTOD仅依赖本地测量信号，具备完全去中心化与可扩...
解读: 该非线性传动系统扭振阻尼技术对阳光电源储能和风电产品线具有重要应用价值。基于ADRC的扭振抑制方法可优化ST系列储能变流器和PowerTitan系统中的机电耦合控制,提升大容量储能系统的稳定性。其抗扰性和噪声免疫特性可应用于风电变流器的传动系统控制,增强风机并网运行可靠性。该技术的去中心化特点契合阳...
基于自适应递归神经网络的ADRC附加阻尼控制器用于III型风电系统中次同步振荡抑制
Adaptive Recurrent Neural Network-Based ADRC Supplementary Damping Controller for SSO Mitigation in Type-3 Wind Power Systems
Anju M · Shihabudheen K V · Mija S J · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年8月
可再生能源接入改变了电力系统动态特性，增加了双馈感应发电机串联补偿系统中次同步振荡（SSO）的风险。传统次同步阻尼控制器（SSDC）虽易于实现，但在非线性、强不确定性的风电系统中效果受限。本文提出一种基于递归径向基函数神经网络（RRBFNN）的主动抗扰控制（ADRC）附加阻尼控制器，利用RRBFNN逼近参数不确定性、非线性动态及周期性扰动引起的总扰动，提升ADRC对扩展状态观测器的适应能力。采用Lyapunov方法分析闭环系统稳定性，并基于2009年ERCOT事件及互联风电场模型进行仿真验证，通...
解读: 该研究提出的RRBFNN-ADRC控制方案对阳光电源的储能变流器和大功率风电变流器产品具有重要参考价值。特别是ST系列储能变流器和风电产品线可借鉴其自适应抗扰控制思路,优化系统在弱电网下的次同步振荡抑制能力。该方案将神经网络与ADRC结合,可提升产品在复杂电网环境下的适应性,有助于提高PowerTi...
自适应输出反馈最优控制在集成波浪能转换装置平台中的设计、控制与实验
Adaptive Output-Feedback Optimal Control for Integrated Wave Energy Converter Platform: Design, Control and Experiment
Yingbo Huang · Jingjie Zhang · Jiaxin Xu · Jun Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年8月
为实现波浪能的高效功率转换，本文提出了一种新颖的能量提取装置（PTO）机械设计和波浪能转换器（WEC）控制策略。首先，设计了一种考虑永磁同步发电机（PMSG）的集成式WEC - PTO模型。该模型的一个显著特点是引入了基于机械运动整流（MMR）的PTO，它能够将浮子的往复运动转换为PMSG的非往复旋转。其次，开发了一种自适应输出反馈最优WEC控制方法。具体而言，采用扩张状态观测器（ESO）来处理未知的系统非线性动力学。然后，推导了一个输出代数黎卡提方程（OARE），其最优解可以通过系统输出信息计...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项波浪能发电控制技术虽然聚焦于海洋能源领域，但其核心技术架构与我司在光伏、储能系统中的控制策略存在显著的技术共性和迁移价值。 首先，该研究提出的永磁同步发电机（PMSG）集成方案与我司在光伏逆变器、储能变流器中广泛应用的永磁同步电机控制技术高度契合。论文中的机械运动整流...
基于无微分快速终端滑模控制与降阶误差扩展状态观测器的飞轮储能系统增强控制策略
Enhanced Control Strategy for FESSs: A Derivative-Free Fast Terminal Sliding Mode Approach with Reduced-Order Error based ESO
Xiaojun Zhang · Min Kang · Chao Gong · Jiaqiang Yang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
飞轮储能系统（FESSs）主要用于实现平滑高效的直流电压调节，但其性能易受转速突变和直流侧负载扰动影响。为此，本文提出一种基于降阶误差扩展状态观测器（REESO）增强的无微分快速终端滑模控制（DFTSMC）策略。REESO用于估计电压环总扰动，并结合低通滤波与新型趋近律抑制抖振。REESO还提供电压误差微分信号，避免传统TSMC微分噪声问题。该方法为误差驱动型，具备快速动态响应、强鲁棒性与低抖振特性。3.75 kW实验平台验证了所提方法的有效性。
解读: 该DFTSMC-REESO控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。飞轮储能的快速功率响应特性可与阳光电源电化学储能形成互补，应用于电网调频和微电网稳定场景。所提出的降阶扰动观测器和无微分滑模控制技术可直接移植到ST储能变流器的直流母线电压控制中，提升负...
客座编辑特刊：面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标，电动交通（e-mobility）迅速发展。然而，其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源，因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展，收录43篇高质量论文，涵盖提高能效的多种技术路径，推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率；PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应；谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...
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