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基于FPGA的背靠背变换器准集中式模型预测控制实验研究
FPGA-Based Experimental Investigation of a Quasi-Centralized Model Predictive Control for Back-to-Back Converters
Zhenbin Zhang · Fengxiang Wang · Tongjing Sun · Jose Rodriguez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种用于背靠背功率变换器的准集中式直接模型预测控制（QC-DMPC）方案，该方案无需直流母线外环控制器。通过在FPGA上的实验验证，对比了该方案与传统基于PI控制的DMPC方案的性能，证明了其在简化控制结构及提升动态响应方面的有效性。
解读: 该研究提出的QC-DMPC算法在简化控制架构、提升动态响应方面具有显著优势，对阳光电源的组串式逆变器及风电变流器产品线具有重要参考价值。特别是在风电变流器和大型光伏逆变器中，取消直流母线外环控制器可降低系统复杂性，提升控制带宽。建议研发团队评估该算法在FPGA平台的计算资源占用情况，并探索其在Pow...
一种用于交流电机高性能控制的极简模型预测控制策略
A Very Simple Strategy for High-Quality Performance of AC Machines Using Model Predictive Control
Margarita Norambuena · Jose Rodriguez · Zhenbin Zhang · Fengxiang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文提出了一种用于交流电机转矩和磁链控制的极简模型预测控制（MPC）策略。该方法通过将转矩和磁链的代价函数分离，大幅简化了计算复杂度，同时实现了电机的高动态响应性能。实验结果验证了该策略在感应电机控制中的有效性。
解读: 该研究提出的简化MPC策略对于阳光电源的电机驱动类产品（如风电变流器）具有重要的参考价值。风电变流器对动态响应要求极高，传统的MPC计算量大，而该文提出的解耦代价函数方法能有效降低计算开销，提升控制系统的实时性。建议研发团队评估该算法在风电变流器及大功率工业驱动场景下的应用潜力，以优化转矩脉动控制，...
一种永磁同步电机驱动的鲁棒无传感器控制：一种改进的混合有源磁链技术
A Robust Encoderless Control for PMSM Drives: A Revised Hybrid Active Flux-Based Technique
Shichang Zhou · Zhenbin Zhang · Haitao Li · Zhen Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
混合有源磁链估计技术结合了高速下的电压模型和低速下的电流模型，显著扩大了系统运行范围。然而，电机参数（特别是定子电阻）的准确性严重影响了该技术在低速（≤5%标幺值）下的鲁棒性。本文提出了一种改进方法，通过优化参数估计与补偿策略，提升了无传感器控制在全速范围内的稳定性和精度。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（PMSM）的无传感器控制，虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏逆变器和储能PCS，但该算法在风电变流器（风机侧电机控制）以及未来可能涉及的储能系统辅助电机驱动中具有潜在应用价值。无传感器控制技术能有效降低硬件成本并提高系统可靠性。建议研发团队关注该算法在低速区间的鲁棒性优化，...
一种用于背靠背变流器驱动永磁同步电机的无级联模型预测控制方案
A Cascade-Free Model Predictive Control Scheme for Back-to-Back Converter-Fed PMSM Drive System
Yingjie He · Ying Tang · Xiaonan Gao · Haotian Xie 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文针对背靠背变流器驱动的永磁同步电机系统，提出了一种无需外部直流母线电压控制环的无级联模型预测控制（MPC）方案。通过将电压调节项与功率调节项集成到新构建的代价函数中，实现了直流母线电压与电机驱动的协同控制，简化了控制结构并提升了动态响应性能。
解读: 该研究提出的无级联MPC控制策略对阳光电源的电力电子变换技术具有重要参考价值。在风电变流器及储能变流器（PCS）领域，背靠背拓扑是核心架构，通过取消外部电压环，可有效简化控制逻辑，提升系统在电网波动下的动态响应速度和稳定性。建议研发团队评估该算法在PowerTitan系列储能变流器或风电变流器中的应...
用于永磁同步电机驱动的改进无模型预测电流控制的自适应超局部时间序列
Adaptive Ultralocalized Time-Series for Improved Model-Free Predictive Current Control on PMSM Drives
Yao Wei · Hector Young · Dongliang Ke · Dongxiao Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
针对无模型预测控制中数据驱动模型结构固定及计算量大的问题，本文提出了一种自适应超局部时间序列方法。该方法旨在提升永磁同步电机（PMSM）驱动系统的控制性能，通过消除参数失配的影响，增强系统在复杂工况下的鲁棒性，为电机驱动控制提供了一种更高效、更精准的解决方案。
解读: 该技术主要针对电机驱动控制，与阳光电源的电动汽车充电桩（电机驱动相关模块）及风电变流器业务具有技术同源性。无模型预测控制（MFPC）能有效降低对电机参数的依赖，提升变流器在参数波动下的动态响应速度。建议研发团队关注该算法在风电变流器及储能PCS电机侧控制中的应用潜力，通过引入自适应超局部时间序列，优...
一种基于自适应直接磁链幅值估计的改进闭环电压模型观测器在感应电机无传感器预测直接电压控制中的应用
A Modified Closed-Loop Voltage Model Observer Based on Adaptive Direct Flux Magnitude Estimation in Sensorless Predictive Direct Voltage Control of an Induction Motor
Armaghan Aliaskari · Bahareh Zarei · S. Alireza Davari · Fengxiang Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
电压模型观测器是感应电机无传感器驱动中一种简单经济的磁链估计技术，但在低速区域性能较差。本文提出了一种改进的闭环电压模型观测器，通过自适应直接磁链幅值估计，解决了低速性能限制问题，并降低了复杂控制算法的计算负担。
解读: 该文献主要针对感应电机无传感器控制技术，虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器和储能变流器（PCS），但在风电变流器产品线中，电机驱动与控制技术具有底层逻辑的共通性。该研究提出的改进型观测器和模型预测控制（MPC）优化策略，可为阳光电源风电变流器在提升低速运行稳定性及降低计算资源占用方面提供算法参考...
电机驱动中模型预测控制的最新进展—第一部分：基本概念与高级策略
Latest Advances of Model Predictive Control in Electrical Drives—Part I: Basic Concepts and Advanced Strategies
Jose Rodriguez · Cristian Garcia · Andres Mora · Freddy Flores-Bahamonde 等21人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文综述了模型预测控制（MPC）在电机驱动领域的最新研究进展。重点探讨了多目标代价函数中的权重因子计算、电流/转矩谐波畸变优化等关键问题，为高性能电力电子控制策略提供了理论基础。
解读: 模型预测控制（MPC）在阳光电源的组串式逆变器及风电变流器中具有极高的应用价值。相比传统PWM控制，MPC能实现更快的动态响应和多目标优化（如损耗与谐波平衡）。建议研发团队将文中提到的权重因子自适应调整策略引入iSolarCloud智能运维平台的底层控制算法中，以提升逆变器在弱电网环境下的并网稳定性...
模型预测控制在电力驱动中的最新进展——第二部分：应用与经典控制方法的基准测试
Latest Advances of Model Predictive Control in Electrical Drives—Part II: Applications and Benchmarking With Classical Control Methods
Jose Rodriguez · Cristian Garcia · Andres Mora · S. Alireza Davari 等23人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文综述了模型预测控制（MPC）在高性能驱动系统中的应用，涵盖了感应电机、同步电机、直线电机等多种电机类型。文章通过对基础预测控制概念的改进，展示了MPC在复杂电机控制中的灵活性与高效性，并与传统控制方法进行了基准对比分析。
解读: 模型预测控制（MPC）在高性能电机驱动中的应用对阳光电源的风电变流器及储能系统（如PowerTitan系列中的PCS）具有重要参考价值。MPC相较于传统的PWM控制，具有动态响应快、多目标约束处理能力强等优势，能够显著提升变流器在复杂工况下的控制精度和瞬态性能。建议研发团队关注MPC在风电变流器低电...
一种考虑逆变器非线性的牵引电机匝间短路故障混合模型磁链估计器
A Hybrid Model Flux Estimator for Diagnosis of Inter-Turn Short Circuit Fault in Traction Motors Considering Inverter Nonlinearity
Lisong He · Jinsong Kang · Dongliang Ke · Fengxiang Wang · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
定子匝间短路（ITSC）故障是牵引电机遇到的最严重故障之一，会显著降低高速列车的功率输出。本文提出一种利用电压 - 电流混合模型磁链估计器检测牵引电机ITSC故障的有效故障诊断方法。故障特征信号通过磁链估计器内的PI模块获得，该模块专门用于补偿与纯积分以及低速时定子电阻测量相关的磁链误差。首先，建立了ITSC故障下感应电机的数学模型，并提出了一种基于无差拍定子电流观测器的高精度电压 - 电流混合磁链估计器。其次，分析了ITSC故障和逆变器非线性特性对故障特征信号的影响。此外，评估了电机中各种参数...
解读: 该混合模型磁链估计技术对阳光电源电动汽车驱动系统及储能变流器产品具有重要应用价值。文中提出的逆变器非线性补偿方法可直接应用于车载OBC充电机和电机驱动控制器，通过改进磁链观测器提升死区效应、开关延迟等非理想因素下的故障诊断精度。该技术可集成至ST系列储能变流器的智能运维模块，实现电机类负载的匝间短路...
基于自适应卡尔曼滤波的两电平背靠背系统准集中式直接模型预测控制
Quasi-Centralized Direct Model Predictive Control for Two-Level Back-to-Back System Based on Adaptive Kalman Filter
Fengxiang Wang · Tinglan Ye · Dongliang Ke · Yantao Chen 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年7月
在传统的采用永磁同步发电机（PMSGs）的两电平背靠背功率变换器无级联控制系统中，控制结构复杂。前端整流器和后端逆变器需要分别进行控制，并且在不同运行条件下需要额外进行参数整定。为应对这些挑战，本文提出了一种采用自适应卡尔曼滤波器的准集中式直接模型预测控制方法（AKQC - DMPC）。该方法通过网侧预测控制器直接控制直流母线电压，实现了对前端整流器和后端逆变器的集中管理。自适应卡尔曼滤波器旨在校正系统模型误差和参数不确定性，从而消除直流母线电压的稳态跟踪误差。此外，为增强滤波器的抗干扰能力，引...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的准集中式直接模型预测控制方法（AKQC-DMPC）对公司在风电变流器和储能双向变流器领域具有重要的技术参考价值。 该技术的核心创新在于通过网侧预测控制器直接控制直流母线电压，实现了前端整流器和后端逆变器的集中管理，这与阳光电源在储能PCS和风电变流器产品中追求...
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