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一种具有准移相/层叠PWM输出的多电平变换器通用恒频模型预测控制
A General Constant-Switching-Frequency Model-Predictive Control of Multilevel Converters With Quasi-PS-PWM/LS-PWM Output
Dehong Zhou · Zhongyi Quan · Yunwei Li · Jianxiao Zou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
传统模型预测控制（MPC）因开关频率可变及非交错特性，导致多电平变换器稳态性能较差。本文提出了一种通用的恒频MPC方案，通过产生准移相PWM或准层叠PWM输出，有效改善了多电平变换器的稳态控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如集中式光伏逆变器、PowerTitan系列大型储能PCS）具有重要参考价值。目前阳光电源的大功率多电平变换器多采用传统SVPWM或载波PWM，引入恒频MPC方案可显著提升系统在弱电网下的动态响应速度，同时通过准移相控制优化谐波频谱，降低输出滤波器体积与成本。建议研发团...
带输出LC滤波器的三相逆变器的高效隐式模型预测控制
Efficient Implicit Model-Predictive Control of a Three-Phase Inverter With an Output LC Filter
Muhammad Nauman · Ammar Hasan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年9月
本文研究了带LC滤波器的三相逆变器控制问题，旨在实现低谐波失真的正弦电压输出，同时通过模型预测控制（MPC）有效限制峰值电流以保护系统组件。针对传统隐式MPC计算量大的问题，提出了优化算法以提升控制效率。
解读: 该技术直接服务于阳光电源的核心产品线，包括组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）。在光伏和储能系统中，LC滤波器是抑制谐波、保证并网电能质量的关键环节。传统的MPC算法虽性能优越但计算开销大，限制了其在高性能DSP/FPGA上的应用。本文提出的高效隐式MPC算法有助于降低控制器的算力需求，从而在不增...
基于FCS-MPC的五相IPMSM电机MTPA运行容错控制
FCS-MPC-Based Fault-Tolerant Control of Five-Phase IPMSM for MTPA Operation
Guohai Liu · Chengyan Song · Qian Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种针对五相内嵌式永磁同步电机（IPMSM）驱动系统的容错控制策略，基于有限控制集模型预测控制（FCS-MPC），旨在解决单相及双相开路故障。该方法在故障工况下实现了最大转矩电流比（MTPA）运行，有效抑制了双相故障带来的系统扰动，提升了驱动系统的可靠性。
解读: 该研究聚焦于多相电机驱动的容错控制，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，但在风电变流器领域，随着大功率风机对可靠性要求的提升，多相电机驱动技术及容错控制算法具有潜在的研究价值。FCS-MPC算法在处理复杂约束和多目标优化方面的优势，可借鉴应用于阳光电源的储能变流器（P...
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...
计算高效的固定开关频率直接模型预测控制
Computationally Efficient Fixed Switching Frequency Direct Model Predictive Control
Qifan Yang · Petros Karamanakos · Wei Tian · Xiaonan Gao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文提出了一种用于驱动系统的直接模型预测控制（MPC）方法。该算法在保持直接控制器快速动态响应特性的同时，实现了优于传统线性控制器加调制器的稳态性能，并有效确保了开关频率的固定，解决了传统MPC开关频率不固定带来的谐波频谱分布不均问题。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在光伏逆变器（组串式/集中式）及储能变流器（PCS）领域，传统MPC虽动态响应快，但开关频率波动导致输出谐波难以滤波。该研究提出的固定开关频率MPC方案，能够显著优化逆变器输出电能质量，降低滤波器设计难度，提升系统效率。建议研发团队将其引入iSolar...
基于聚合残差网络的永磁同步电机驱动FCS-MPC权重因子优化
Weighting Factors Optimization for FCS-MPC in PMSM Drives Using Aggregated Residual Network
Chunxing Yao · Guangtong Ma · Zhenyao Sun · Jun Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
针对有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）中权重因子（WFs）整定困难及传统人工神经网络训练复杂、梯度消失等问题，本文提出了一种基于聚合残差网络（ResNet）的权重因子优化方法，有效提升了预测精度与控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的电机驱动类业务（如风电变流器、储能系统中的辅助电机控制）具有重要参考价值。FCS-MPC在高性能变流器控制中应用广泛，但权重因子整定通常依赖经验。引入聚合残差网络（ResNet）进行自适应优化，可显著提升变流器在复杂工况下的动态响应速度与稳态精度，减少调试周期。建议研发团队将其应用...
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...
表贴式永磁同步电机驱动直接单步模型预测控制的渐近稳定性约束
Asymptotic Stability Constraints for Direct Horizon-One Model Predictive Control of SPMSM Drives
Hoach The Nguyen · Jin-Woo Jung · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
本文针对电压源逆变器驱动的表贴式永磁同步电机（SPMSM），提出了一种嵌入渐近稳定性（A.S）约束的新型单步模型预测控制（H1-MPC）方法。通过系统地推导稳定性约束，确保了受控输出的渐近收敛性，从而提升了直接模型预测控制的性能与稳定性。
解读: 该研究提出的渐近稳定性约束MPC算法，对于提升电机驱动系统的动态响应和稳态精度具有重要参考价值。在阳光电源的产品线中，该技术可应用于电动汽车充电桩的功率模块控制，以及风电变流器中发电机侧的转矩与转速控制。通过引入稳定性约束，能够有效解决传统MPC在离散化控制中可能出现的振荡问题，提升变流器在复杂工况...
无权重因子的感应电机并行预测转矩控制
Parallel Predictive Torque Control for Induction Machines Without Weighting Factors
Fengxiang Wang · Haotian Xie · Qing Chen · S. Alireza Davari 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）通过代价函数选择最优矢量，具有比磁场定向控制更快的动态响应，且无需PWM和PI调节器。然而，权重因子的设计通常较为复杂。本文提出了一种无权重因子的并行预测转矩控制策略，旨在简化控制设计并提升电机驱动系统的动态性能。
解读: 该技术主要针对电机驱动领域，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FCS-MPC作为一种先进的控制算法，在高性能电力电子变换器控制中具有通用性。对于阳光电源的风电变流器产品线，该算法可优化发电机侧变流器的动态响应；在储能PCS领域，若未来涉及高性能电机驱动或高动态性能的功率...
基于梯形法多步预测控制的牵引永磁同步电机六步运行
Six-Step Operation With Multistep Predictive Control Using the Trapezoidal Method for Traction PMSM Drives
Zhenyao Sun · Guanzhou Ren · Shuai Xu · Guangtong Ma 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文针对传统模型预测控制（MPC）在牵引电机驱动中过调制能力不足、无法实现六步运行的问题，提出了一种新型基于MPC的六步运行方案。该方案通过梯形法优化多步预测控制，有效提升了永磁同步电机（PMSM）在高速区的输出能力，解决了牵引驱动应用中的关键技术瓶颈。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及相关电机驱动控制业务具有重要参考价值。六步运行模式能显著提升电机在高速区间的电压利用率和输出转矩，对于提升充电桩配套的功率变换模块或未来可能涉及的动力总成控制算法优化具有指导意义。建议研发团队关注该多步预测控制策略在宽电压范围下的鲁棒性，并探索其在高性能电机驱动控制...
基于直流链路电感
DLI）的多端口Buck-Boost变换器系列
Hongfei Wu · Junjun Zhang · Yan Xing · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年2月
本文提出了一种基于直流链路电感（DLI）概念的多端口变换器（MPC）系统化推导方法。通过DLI互联多个脉动电压单元（PVC）构建MPC，PVC可分为输入型、输出型及双向型。若所有PVC均为双向型，则可实现双向多端口变换器拓扑，适用于多能源接入场景。
解读: 该研究提出的基于DLI的多端口变换器拓扑，在光储一体化系统及多能源接入领域具有显著应用潜力。对于阳光电源的PowerTitan系列储能系统及组串式光储逆变器，该拓扑有助于简化多端口功率流控制，提升系统功率密度并降低硬件成本。特别是其双向变换特性，非常契合光伏与储能深度耦合的趋势。建议研发团队关注该拓...
永磁同步电机变作用周期预测磁链控制策略
Variable Action Period Predictive Flux Control Strategy for Permanent Magnet Synchronous Machines
Zhanfeng Song · Siyu Hu · Zhongqiang Bao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文提出了一种在有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）中实现电压矢量变作用周期（VAP）的方法。传统FCS-MPC受限于电压矢量作用周期通常等于采样周期，控制性能受限。本文旨在通过调节电压矢量的作用周期来提升控制性能。
解读: 该研究提出的变作用周期预测控制策略（VAP-MPC）主要针对永磁同步电机驱动，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），但该算法思想可迁移至风电变流器或储能PCS的电机侧/网侧控制中。通过优化电压矢量的作用时间，能够有效降低开关频率波动，提高电流控制精度，减少谐波含量。建议研发团...
永磁同步电机有限集模型预测转矩控制方案的比较
A Comparison on Finite-Set Model Predictive Torque Control Schemes for PMSMs
Omar Sandre-Hernandez · Jose Rangel-Magdaleno · Roberto Morales-Caporal · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
本文对比了四种用于永磁同步电机（PMSM）的预测转矩控制方案。重点分析了有限集模型预测控制（FS-MPC），该方法通过评估和最小化逆变器所有可能电压空间矢量（VSV）的代价函数，从而选择最优开关状态。
解读: 该文献研究的FS-MPC控制算法在电机驱动领域具有高性能优势，对阳光电源的电动汽车充电桩（电机驱动模块）及风电变流器产品线具有参考价值。在风电变流器中，预测控制可提升发电机侧的动态响应速度和转矩控制精度。建议研发团队评估FS-MPC在计算资源消耗与动态性能之间的平衡，探索将其应用于高性能风电变流器或...
基于简化重复控制的电机驱动鲁棒模型预测控制
Robust Model Predictive Control With Simplified Repetitive Control for Electrical Machine Drives
Ying Liu · Shanmei Cheng · Bowen Ning · Yesong Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
针对传统模型预测控制（MPC）依赖系统模型精度、易受参数失配及电流畸变影响的问题，本文提出了一种结合简化重复控制（SRC）的补偿方案。通过SRC对MPC的预测结果进行校正，有效提升了电机驱动系统的鲁棒性与控制性能。
解读: 该研究提出的MPC与重复控制结合方案，对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在光伏逆变器并网过程中，电网谐波及参数波动常导致电流质量下降，引入简化重复控制（SRC）可显著提升系统在弱电网环境下的电流跟踪精度与谐波抑制能力。建议研发团队在PowerTitan等储能变流器产品中...
一种用于永磁同步电机模型预测控制的轨迹修正虚拟电压弱磁方案
A Virtual Voltage Field-Weakening Scheme of Trajectory Correction for PMSM Model Predictive Control
Qinghua Dong · Bo Wang · Liqun Xia · Yong Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）在永磁同步电机驱动中表现优异，但在弱磁区易受模型失配影响导致轨迹偏差。此外，FCS-MPC的离散性限制了其在弱磁区实现连续轨迹控制。本文提出一种虚拟电压弱磁方案，通过轨迹修正有效解决了上述问题，提升了电机在高速弱磁区的控制性能。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（PMSM）的高速弱磁控制，虽然阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器和储能PCS，但该算法逻辑对公司涉及的电机驱动应用（如风电变流器中的发电机侧控制、或未来可能涉及的储能系统中的旋转机械辅助设备控制）具有参考价值。模型预测控制（MPC）是阳光电源在高性能逆变器控制中重点布局的...
基于深度残差网络的PMSM驱动混合ANPC逆变器FCS-MPC权重因子自动整定
Weighting Factors Autotuning of FCS-MPC for Hybrid ANPC Inverter in PMSM Drives Based on Deep Residual Networks
Shuai Xu · Chunxing Yao · Guanzhou Ren · Zhenyao Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对混合有源中点钳位（HANPC）逆变器在高功率应用中的复杂多目标控制问题，本文提出了一种基于深度残差网络的有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）权重因子自动整定方法。该方法利用深度学习强大的非线性映射能力，有效解决了MPC中权重因子难以手动调节的痛点，提升了逆变器在多目标约束下的动态性能与稳态精度。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式逆变器产品线具有重要参考价值。随着光伏逆变器向更高功率密度和多电平拓扑（如ANPC）演进，传统MPC算法中权重因子的手动调试耗时且难以达到最优。引入深度残差网络实现权重因子的自动整定，能够显著提升逆变器在复杂电网环境下的动态响应速度和电能质量。建议研发团队关注该算法在...
三相三电平NPC逆变器的增强精度有限控制集模型预测控制
Enhanced Accuracy Finite-Control-Set Model-Predictive Control for Three-Phase Three-Level NPC Inverter
Xu Zhang · Zhixun Ma · Xinbo Cai · Xiang Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文提出了一种增强精度的有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）方法。传统FCS-MPC虽易于实现多目标优化，但存在开关位置固定及切换点受限的缺陷。本文通过改进算法，提升了三相三电平NPC逆变器的控制精度与动态性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。三电平NPC拓扑是阳光电源组串式逆变器（如SG系列）和大型储能变流器（如PowerTitan系列）的主流技术路线。FCS-MPC算法在处理多目标优化（如损耗与谐波平衡）方面优势明显，但计算量大。本文提出的增强精度算法有助于进一步提升逆变器在弱电网下的并网性能，...
面向并网三电平NPC变换器的计算高效级联最优开关序列模型预测控制
Computationally Efficient Cascaded Optimal Switching Sequence MPC for Grid-Connected Three-Level NPC Converters
Andres Mora · Roberto Cardenas-Dobson · Ricardo P. Aguilera · Alejandro Angulo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
本文针对并网三电平中点钳位（NPC）变换器，提出了一种基于最优开关序列（OSS）的模型预测控制（MPC）策略。该级联OSS-MPC策略无需权重因子即可平衡直流侧电容电压，并在扰动情况下实现对电网电流和电容电压的最优控制，显著提升了计算效率与控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。三电平NPC拓扑广泛应用于阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）。传统的MPC算法因权重因子整定困难及计算量大，在工程应用中受限。本文提出的级联OSS-MPC策略通过消除权重因子并优化计算效率，能够显著提升大功率变流器在弱电网...
改进型模块化多电平开关模式功率放大器的混合模型预测控制
Hybrid Model Predictive Control for Modified Modular Multilevel Switch-Mode Power Amplifier
Peng Guo · Qianming Xu · Yufei Yue · Zhixing He 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种针对改进型模块化多电平开关模式功率放大器（M3-SMPA）的混合模型预测控制（HMPC）策略。该拓扑由模块化多电平变换器（MMC）与全桥变换器（FBC）串联组成。相较于传统的有限控制集MPC或调制MPC，该HMPC方法结合了两者优势，有效提升了系统的动态响应与稳态性能。
解读: 该研究提出的M3-SMPA拓扑及其混合模型预测控制策略，对阳光电源的电力电子技术储备具有重要参考价值。MMC技术是高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏并网逆变器的核心演进方向。HMPC策略能够显著优化多电平变换器的动态性能与谐波抑制能力，有助于提升阳光电源在大型地面电站及构网型...
基于数据驱动神经预测器的电力变换器鲁棒模型预测控制
Data-Driven Neural Predictors-Based Robust MPC for Power Converters
Xing Liu · Lin Qiu · Jose Rodriguez · Wenjie Wu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种基于数据驱动神经预测器的鲁棒有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）方法，旨在提升电力变换器控制系统的鲁棒性及多目标控制的灵活性。通过神经网络预测器估计未知非线性项，有效增强了控制系统对参数扰动和模型不确定性的适应能力。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。在组串式及集中式光伏逆变器中，FCS-MPC可显著提升动态响应速度；在PowerTitan等大型储能PCS中，该算法能有效应对电网弱电网环境下的参数波动，提升系统稳定性。建议研发团队将该数据驱动预测模型集成至iSolarCloud智能运维平台，利用边缘计算能力...
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