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基于高阶扩展状态观测器的感应电机驱动系统逆变器死区效应在线补偿方法
An Online Compensation Method for Inverter Dead-Time Effect in Induction Motor Drive Systems Based on High-Order Extended State Observer
张士强葛兴来左运王惠民常玉林春旭 · 中国电机工程学报 · 2025年3月 · Vol.45
逆变器死区时间会引入电流谐波与转矩脉动，导致感应电机振动加剧和附加损耗。为此，提出一种基于高阶扩展状态观测器（HO-ESO）的在线死区效应补偿方法。通过分析死区效应，建立d、q轴误差电压模型，并指出传统二阶ESO方法在误差电压估计上的局限性。设计HO-ESO以提高估计精度，并将补偿电压引入矢量控制系统。仿真与实验结果表明，所提方法较传统二阶ESO补偿法具有更优的补偿性能，且无需检测电流极性，实现简便。
解读: 该高阶扩展状态观测器死区补偿技术对阳光电源电动汽车驱动产品线具有直接应用价值。死区效应是逆变器固有问题，在ST储能变流器、SG光伏逆变器及电机驱动系统中普遍存在，导致电流谐波、转矩脉动和系统损耗增加。所提HO-ESO方法无需电流极性检测即可实现在线补偿，相比传统二阶ESO具有更高估计精度，可直接集成...
关于“用于SiC器件高频变换器中死区效应消除和同步整流的双调制波PWM”的勘误
Erratum to “A Double-Modulation-Wave PWM for Dead-Time-Effect Elimination and Synchronous Rectification in SiC-Device-Based High-Switching-Frequency Converters” [Dec 20 13500-13513]
Qingzeng Yan · Xibo Yuan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文是对IEEE电力电子学汇刊（IEEE Transactions on Power Electronics）原论文作者信息的更正说明。
解读: 该研究针对SiC器件在高频变换器中的死区效应及同步整流优化，对阳光电源的核心业务具有重要参考价值。随着公司组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该双调制波PWM控制策略有助于进一步降低开关损...
基于观测器的永磁同步电机预测矢量谐振电流控制
Observer-Based Predictive Vector-Resonant Current Control of Permanent Magnet Synchronous Machines
Zhanfeng Song · Fengjiao Zhou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文提出了一种针对永磁同步电机的基于观测器的预测矢量谐振电流控制策略。该方法有效改善了由逆变器死区效应和模型失配引起的系统扰动性能。通过在离散域内综合考虑外部周期性/非周期性扰动及系统延迟，显著提升了控制精度与鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的风电变流器及储能PCS产品线具有重要参考价值。风电变流器和储能PCS的核心均涉及电机驱动或电机类负载的控制逻辑，文中提出的预测矢量谐振控制能有效抑制死区效应和模型参数偏差带来的谐波干扰。建议研发团队将其应用于高性能变流器控制算法的优化中，特别是在提升系统对弱电网环境的适应性及降低输...
通过死区效应估计实现逆变器非线性补偿
Inverter Nonlinearity Compensation Through Deadtime Effect Estimation
Joon-Hee Lee · Seung-Ki Sul · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文提出了一种通过估计死区效应来补偿逆变器非线性的方法。死区效应受逆变器制造公差、电流、直流母线电压及温度等运行条件影响。为实现精确补偿，必须对死区效应进行实时估计，以提高逆变器的输出波形质量和控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式、集中式光伏逆变器及储能变流器PCS）具有显著的优化价值。死区效应是影响逆变器输出电流谐波和低功率段线性度的关键因素。通过引入动态死区补偿算法，可有效提升阳光电源产品在宽电压、宽温度范围下的电能质量，特别是在弱电网环境下，能显著改善电流畸变。建议研发团队将该算法集...
PWM电压源逆变器中的瞬时相电压传感
Instantaneous Phase Voltage Sensing in PWM Voltage-Source Inverters
Michael Schubert · Rik W. De Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
电力电子变换器的输出电压对系统动态控制至关重要。在无传感器电机驱动中，终端参考电压常用于获取转子位置。然而，死区效应和半导体压降会导致实际输出电压畸变，从而降低控制性能。本文研究了PWM电压源逆变器中瞬时相电压的传感技术，以补偿非理想因素，提升控制精度。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线——光伏逆变器及储能变流器（PCS）。在组串式和集中式逆变器中，死区效应和器件压降引起的电压畸变会影响并网电流质量（THD）及弱电网下的稳定性。通过优化瞬时电压传感与补偿算法，可显著提升iSolarCloud平台下的逆变器控制精度，特别是在高频开关或宽禁带半导体应用...
一种用于永磁同步电机且具有增强周期性扰动衰减能力的双环预测控制结构
A Dual-Loop Predictive Control Structure for Permanent Magnet Synchronous Machines With Enhanced Attenuation of Periodic Disturbances
Zhanfeng Song · Yaqi Wang · Tingna Shi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
在永磁同步电机（PMSM）控制中，预测控制器因其优异的动态响应而备受关注。然而，死区效应和采样误差引起的周期性扰动会降低电机性能。为抑制这些扰动，本文提出了一种双环预测控制结构，通过引入谐振控制器增强对周期性扰动的衰减能力，有效提升了系统的稳态精度与鲁棒性。
解读: 该研究提出的双环预测控制及周期性扰动抑制策略，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或未来潜在的电动汽车充电桩功率模块散热风机控制）具有参考价值。在风电变流器领域，PMSM的精确控制是提升风能转换效率的关键，该算法有助于降低死区效应带来的谐波干扰，提升变流器输出电能质量。...
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...
基于电流纹波预测的电压源逆变器死区效应补偿方法
Dead-Time Effect Compensation Method Based on Current Ripple Prediction for Voltage-Source Inverters
Zewei Shen · Dong Jiang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
电压源逆变器（VSI）中，死区时间虽能防止桥臂直通，但会引起输出电流畸变，降低逆变器性能并影响共模电压（CMV）。本文提出一种基于电流纹波预测的死区补偿策略，旨在消除死区效应带来的非线性影响，提升逆变器输出电流质量，特别是在零共模电压PWM调制方案中具有重要应用价值。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品——组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器（PCS）的控制算法优化。死区效应是影响逆变器输出电流谐波（THD）和电网适应性的关键因素。通过引入电流纹波预测补偿，可显著提升逆变器在低电流区间的线性度，改善电能质量，并有助于降低共模电流，提升系统电磁兼容性（EMC）。建议在下...
氮化镓基同步升压变换器的死区效应及最优死区选择分析模型
Deadtime Effect on GaN-Based Synchronous Boost Converter and Analytical Model for Optimal Deadtime Selection
Di Han · Bulent Sarlioglu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
氮化镓（GaN）功率器件凭借低损耗和高开关速度优于传统硅器件。然而，在高频运行下，若死区时间设置不当，会产生显著的死区损耗。本文提出了一种针对GaN HEMT变换器的死区效应分析模型，旨在通过优化死区时间提升变换器效率。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型储能PCS中对高功率密度和高频化需求的提升，GaN器件的应用成为技术演进的重要方向。本文提出的死区优化模型对于提升高频DC-DC变换级的效率至关重要，有助于降低散热设计难度，减小磁性元件体积。建议研发团队在开发下一代高频紧凑型户用储能系统及微型逆变器时，引入该分析模...
一种消除CMVRPWM共模电压尖峰的通用算法
A Generalized Algorithm to Eliminate Spikes of Common-Mode Voltages for CMVRPWM
Guojun Tan · Xiang Wu · Zhichuan Wang · Zongbin Ye · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年9月
本文提出了一种通用算法，旨在消除由死区效应引起的共模电压（CMV）尖峰，适用于多种共模电压抑制脉宽调制（CMVRPWM）策略。通过分析极端开关脉冲模式，研究并对比了AZSPWM1、NSPWM等主流CMVRPWM策略中CMV尖峰的特性。
解读: 该算法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。在光伏与储能系统中，共模电压引起的漏电流问题是影响系统可靠性与电磁兼容性（EMC）的关键因素。通过该通用算法优化PWM控制逻辑，可以在不增加硬件成本的前提下，有效抑制死区导致的电压尖峰，从而降低漏电流，提升逆变器在复杂电网环境下的...
电机自调试中电压源逆变器非线性特性的建模
Modeling of the Nonlinear Characteristics of Voltage Source Inverters for Motor Self-Commissioning
Seyyed Mohammad Seyyedzadeh · Sobhan Mohamadian · Mohsen Siami · Abbas Shoulaie · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
在电机自调试过程中，由于静止状态下反电动势为零，逆变器的非线性特性对参数估计精度影响显著。本文提出了一种通过直流电流测试对逆变器非线性特性进行建模的方法，旨在通过补偿非线性误差，提高电机参数辨识的准确性。
解读: 该研究关注逆变器非线性特性（如死区效应、管压降等）的精确建模与补偿，这对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器具有参考价值。在逆变器并网控制中，低电流区间的非线性补偿能有效降低电流谐波，提升电能质量。此外，该技术可迁移至阳光电源的电动汽车驱动系统或电机控制相关业务中，通过优化自调试算法，缩短产线测试时间...
基于自适应神经网络带通滤波器的无轴承永磁同步电机死区效应振动补偿控制
Vibration Compensation Control of BPMSM With Dead-Time Effect Based on Adaptive Neural Network Band-Pass Filter
Xin Wang · Huangqiu Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
针对无轴承永磁同步电机转子振动问题，提出一种基于自适应神经网络带通滤波器（ANNBPF）的振动补偿控制方法。通过理论分析揭示转子振动机理，利用ANNBPF提取与不平衡振动频率相关的分量，有效抑制死区效应引起的振动，提升电机运行稳定性。
解读: 该研究聚焦于电机控制中的高精度振动抑制与死区补偿算法。虽然阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器领域，而非无轴承电机，但该文提出的自适应神经网络带通滤波器（ANNBPF）在处理非线性干扰和频率提取方面的思路，可借鉴应用于阳光电源风电变流器或大型储能PCS的电流环控制中。特别是在应...
自调试期间死区效应电压误差模型的双参数辨识方法
Two-Parameter Identification Method of Deadtime Effect Voltage Error Model During Self-Commission
Danqi Xiang · Jianzhong Yang · Yong Hao · Guangda Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种针对永磁同步电机驱动三相电压源逆变器（VSI）死区效应电压误差的反正切双参数辨识方法。该方法在自调试过程中保持电机静止，利用扰动观测器提升跟踪性能，有效解决了死区效应带来的非线性电压畸变问题。
解读: 该研究聚焦于逆变器死区效应的精确建模与参数辨识，对提升逆变器输出电流质量及低速运行性能具有参考价值。对于阳光电源而言，该技术可应用于组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）的控制算法优化，特别是在弱电网环境下，通过更精准的死区补偿提升并网电流的谐波抑制能力。此外，该自调试方法有助于在生产测试环节实现逆...
基于声学噪声的无注入式永磁同步电机无传感器控制及RCPLL改进估计性能研究
Injectionless Acoustic-Noise-Based PMSM Sensorless Control Using RCPLL for Improved Estimation Performance
Amirhossein Malekipour · Adrien Corne · Lauric Garbuio · Pierre Granjon 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种基于声学噪声的永磁同步电机（PMSM）无传感器控制方法，无需额外注入高频信号。该方法利用脉宽调制（PWM）电压作为实现基础，详细分析了考虑死区效应的PWM数学模型及其对谐波的影响，并采用RCPLL技术提升了估计性能。
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变流器，但该算法在电机驱动控制领域具有参考价值。对于阳光电源的电动汽车充电桩业务，或未来涉及风电变流器及储能系统中的辅助电机控制场景，该方法通过利用PWM谐波实现无传感器控制，有助于降低硬件成本并提高系...
基于GaN的双有源桥
DAB）变换器的死区效应与精确ZVS边界研究
Haochen Shi · Huiqing Wen · Yihua Hu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管凭借低导通电阻和高频特性，成为提升功率密度和效率的关键。随着开关频率提升，死区效应成为影响DAB变换器性能的挑战。本文研究了多移相控制下GaN基DAB变换器的死区效应，并推导了精确的零电压开关（ZVS）边界，为高频高效功率变换设计提供理论支持。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及户用光伏储能产品中的双向DC-DC变换器设计具有极高参考价值。随着储能PCS向高功率密度和高频化演进，GaN器件的应用是必然趋势。本文提出的死区效应分析与ZVS边界优化方法，可直接指导研发团队提升DAB模块的转换效率，减小磁...
具有可变死区时间的永磁同步电机驱动模型预测控制
Model Predictive Control for PMSM Drives With Variable Dead-Zone Time
Xiaoguang Zhang · Zhihao Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文提出了一种具有可变死区时间的双矢量模型预测控制（DV-MPC）方法，旨在提升电流稳态控制性能。该方法打破了传统方法中固定死区时间的限制，将死区效应等效为具有可调作用时间的电压矢量。文章分析了DV-MPC中的死区效应，并提出了相应的判断准则。
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。死区效应是影响逆变器输出电流谐波和系统效率的关键因素，通过引入可变死区时间的DV-MPC算法，可以有效降低电流畸变，提升变流器在低速或轻载工况下的控制精度。建议在风电变流器及工业驱动产品的控制策略升级中进行验...
一种电压源多电平变换器死区消除新方法
A Novel Dead-Time Elimination Method for Voltage Source Multilevel Converters
Ziyue Xin · Fei Xiao · Liangdeng Hu · Wenjie Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
电压源多电平变换器在工业中应用广泛，但为防止直通而引入的死区时间会导致输出波形畸变和电压降。在多电平变换器中，死区期间的续流路径还会产生非预期的输出电压电平。本文提出了一种新型死区消除方法，旨在解决上述问题，提升变换器的输出性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有重要价值。在大型集中式光伏逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）中，多电平拓扑（如三电平或更高电平）是提升效率和降低谐波的主流方案。死区效应是影响电能质量和系统效率的关键因素，该研究提出的死区消除方法可直接优化逆变器的控制算法，显著改善输出波形质量，降低T...
一种用于SiC器件高频变换器死区效应消除与同步整流的双调制波PWM方法
A Double-Modulation-Wave PWM for Dead-Time-Effect Elimination and Synchronous Rectification in SiC-Device-Based High-Switching-Frequency Converters
Qingzeng Yan · Xibo Yuan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
碳化硅（SiC）器件使功率变换器能实现100kHz以上的高频运行，但传统PWM死区会导致电压损失、低频谐波及线性调制范围缩减。本文提出一种双调制波PWM策略，通过消除死区效应并实现同步整流，有效提升了高频变换器的输出质量与效率。
解读: 该技术对阳光电源的高功率密度产品线至关重要。随着PowerTitan系列储能系统及组串式光伏逆变器向更高开关频率演进以减小磁性元件体积，死区效应带来的谐波和效率损失成为技术瓶颈。该双调制波PWM策略可直接应用于阳光电源的SiC基PCS及高频逆变器控制算法中，在提升转换效率的同时改善电能质量，有助于进...
同步磁阻电机磁通饱和模型辨识：死区效应补偿与更优注入电压选择
Flux Saturation Model Identification for SynRMs With Deadtime Effect Compensation and More Appropriate Injection Voltage Selecting
Yibo Guo · Lingyun Pan · Yang Yang · Yimin Gong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文旨在优化同步磁阻电机磁通饱和模型的辨识过程。该方法通过注入电压实现转子静止状态下的参数辨识，无需机械锁定。文章重点分析了死区效应对辨识精度的影响，并提出了补偿策略及更优的注入电压选择方案，以提高电机控制模型的准确性。
解读: 该研究聚焦于同步磁阻电机（SynRM）的参数辨识与控制优化。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，主要采用永磁同步电机（PMSM）或感应电机驱动技术，但该文提出的死区补偿及参数辨识方法在电机驱动控制算法层面具有参考价值。对于阳光电源的风电变流器产品线，若未来涉及风机变桨...
考虑死区效应的数字SPWM电压源逆变器谐波精确计算
Accurate Harmonic Calculation for Digital SPWM of VSI With Dead-Time Effect
Jie Ye · Songtao Huang · Linguo Liu · Lanxin Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一种考虑死区效应的数字控制电压源逆变器精确模型。通过时域分析，深入探讨了数字正弦脉宽调制（SPWM）与死区效应对输出波形的非线性影响。研究揭示了SPWM在特定工况下的波形畸变问题，并建立了新的数学模型以实现谐波的精确计算，为提升逆变器输出电能质量提供了理论支撑。
解读: 该研究直接针对逆变器核心控制算法中的非线性畸变问题，对阳光电源的组串式逆变器及集中式逆变器产品线具有极高的应用价值。死区效应是影响逆变器总谐波失真（THD）的关键因素，通过该文提出的精确建模方法，研发团队可在控制策略中更精准地进行谐波补偿，从而在不增加硬件成本的前提下提升电能质量，满足日益严苛的并网...
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