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具有更低谐波畸变的广义三电平最优脉冲模式
Generalized Three-Level Optimal Pulse Patterns With Lower Harmonic Distortion
Annika Birth · Tobias Geyer · Hendrik du Toit Mouton · Martinus Dorfling · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
最优脉冲模式（OPP）旨在最小化感性负载的谐波畸变。传统分析通常施加四分之一和半波对称性，并限制三电平变换器在基波正半周的开关位置为非负。本文研究了这些限制对谐波性能的影响，并提出了广义最优脉冲模式，以进一步降低三电平变换器的谐波畸变。
解读: 该研究直接优化了三电平逆变器的调制策略，对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器SG系列、集中式逆变器及大型储能PCS）具有极高的应用价值。通过引入广义最优脉冲模式，可以在不增加开关频率的前提下显著降低输出电流谐波，从而减小输出滤波器的体积与成本，提升整机效率。建议研发团队在下一代高功率密度组串式逆变...
基于小信号建模的广义模型预测脉冲模式控制—第2部分：实现与分析
Generalized Model Predictive Pulse Pattern Control Based on Small-Signal Modeling—Part 2: Implementation and Analysis
Tinus Dorfling · Hendrik du Toit Mouton · Tobias Geyer · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种适用于高阶变换器系统的模型预测脉冲模式控制器，并在低成本FPGA上进行了实现。研究展示了如何通过简化控制算法中二次规划问题的计算，实现资源高效的部署。该算法通过硬件在环测试进行了验证。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan储能变流器）具有重要参考价值。模型预测脉冲模式控制（MP3C）能有效优化高阶变换器的动态响应与谐波性能，特别是在高功率密度设计中，通过FPGA实现资源优化，有助于降低硬件成本并提升控制精度。建议研发团队关注该算法在复杂电...
级联H桥逆变器的多步模型预测控制：公式化与分析
Multistep Model Predictive Control for Cascaded H-Bridge Inverters: Formulation and Analysis
Roky Baidya · Ricardo P. Aguilera · Pablo Acuna · Sergio Vazquez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
本文提出了一种适用于级联H桥逆变器的长预测时域（多步）模型预测控制（MPC）方法。该方法将输出电流和电压参考的全稳态系统信息纳入MPC公式中，克服了传统单步预测控制器仅跟踪电流参考的局限性，提升了控制性能。
解读: 级联H桥（CHB）拓扑在阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压大功率储能变流器（PCS）中具有重要应用潜力。传统MPC在长预测时域下计算量巨大，本文提出的多步MPC优化方案能够有效提升复杂拓扑下的动态响应速度和稳态精度。建议研发团队将其应用于PowerTitan等大功率储能系统的控制算法升级中，通过引...
基于小信号建模的广义模型预测脉冲模式控制—第1部分：算法
Generalized Model Predictive Pulse Pattern Control Based on Small-Signal Modeling—Part 1: Algorithm
Tinus Dorfling · Hendrik du Toit Mouton · Tobias Geyer · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种适用于高阶线性系统（如带LC滤波器的变换器）的优化脉冲模式模型预测控制器。该控制器通过小信号线性化方法，将优化脉冲模式的开关时间修改近似为脉冲强度，从而实现对变换器输出的精确控制。
解读: 该算法对于阳光电源的核心业务——光伏逆变器和储能变流器（PCS）具有极高的应用价值。在PowerTitan等大功率储能系统及大型组串式逆变器中，LC滤波器被广泛使用，该控制策略能有效提升系统在弱电网下的动态响应速度和电能质量。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台下的高频控制算法优...
基于FPGA的非递归球形解码长时域有限控制集模型预测控制
Long-Horizon Finite-Control-Set Model Predictive Control With Nonrecursive Sphere Decoding on an FPGA
Tinus Dorfling · Hendrik du Toit Mouton · Tobias Geyer · Petros Karamanakos · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
本文提出了一种在FPGA上实现长时域有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）的方法。通过开发一种非递归球形解码算法来求解底层的最小二乘整数规划问题，该算法利用问题结构减少了乘法器需求，能在极短时钟周期内计算出最优解，实现了资源高效的控制方案。
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、PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有极高的应用价值。FCS-MPC在提升逆变器动态响应速度和电能质量方面表现优异，但计算负担重。本文提出的非递归球形解码算法有效解决了FPGA资源占用与计算延迟的矛盾，使得长时域预测控制在商...
自然采样单边PWM控制环路的小信号分析
Small-Signal Analysis of Naturally-Sampled Single-Edge PWM Control Loops
Hendrik du Toit Mouton · Stephen Michael Cox · Brendan McGrath · Lars Risbo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
本文提出了一种分析包含自然采样单边脉宽调制器（PWM）反馈环路行为的简便方法。通过几何推导建立了小信号模型，并展示了如何利用该模型结合z域技术分析连续时间PWM反馈环路的稳定性。
解读: 该研究针对PWM控制环路的稳定性分析，直接服务于阳光电源核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能变流器）。在电力电子系统中，PWM调制器的动态特性直接影响闭环带宽与系统稳定性。通过该文提出的几何分析法，研发团队可更精确地优化逆变器在弱电网环境下的控制参数，提升系统动态响应速度与抗干扰能力...