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无模型预测控制在五电平T型嵌套中点箝位变换器中的应用
Model-Free Predictive Control of Five-Level T-Type Nested Neutral Point Clamped Converter
Catalina González-Castaño · Margarita Norambuena · Alex Navas-Fonseca · Freddy Flores-Bahamonde 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
多电平变换器已成为中高压大功率应用的重要解决方案，其中五电平T型嵌套中点箝位（5L-T-NNPC）结构因硬件需求少、电压适用范围广而备受关注。传统有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）虽动态响应快，但依赖精确的系统模型，参数失配易导致性能下降。为此，本文提出一种新型无模型预测控制（MF-PC），无需精确建模，仅利用变换器运行数据通过最小二乘法辨识自回归外生（ARX）模型参数，具有良好的参数鲁棒性。仿真与实验结果表明，所提MF-PC在5L-T-NNPC变换器上的控制性能优于传统FCS-MPC。
解读: 该无模型预测控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG大功率光伏逆变器具有重要应用价值。五电平T-NNPC拓扑的硬件精简特性契合阳光电源PowerTitan大型储能系统的成本优化需求，其宽电压范围适配1500V高压系统。MF-PC方法通过在线ARX参数辨识，可显著提升产品在温度漂移、器件老化等工况下...
级联H桥变换器电容电压调节的分布式长时域模型预测控制
Distributed Long-Horizon Model Predictive Control for Capacitor Voltage Regulation in Cascaded H-Bridge Converters
Cristóbal Castillo · Andrés Mora · Alex Navas-Fonseca · Claudio Burgos-Mellado 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种用于级联H桥（CHB）变换器的多智能体协同控制框架。该方法采用分层结构，包含两种长时域模型预测控制（MPC）策略，旨在降低计算负担并减少对控制硬件的要求。上层控制器负责集群间的平衡，通过优化计算实现高效的电压调节。
解读: 级联H桥（CHB）拓扑在阳光电源的大功率光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该文提出的分布式长时域MPC策略，能够有效解决多模块级联下的电容电压平衡难题，且通过降低计算硬件要求，有助于提升系统控制的经济性与响应速度。建议研发团队关注该分层控制架构，探索其在大型储...