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无模型控制再探
A Revisit to Model-Free Control
Wanrong Li · Huawei Yuan · Sinan Li · Jianguo Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文旨在为Fliess提出的无模型控制（MFC）技术提供系统性框架，重点探讨其在电力电子领域的应用。文章从动态响应、稳定性和鲁棒性角度对MFC进行了基准测试与评估，并结合经典控制理论对其进行了推广与分析。
解读: 无模型控制（MFC）在电力电子领域具有极高的应用潜力，特别是在阳光电源的组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器中。由于光伏与储能系统在弱电网环境下易受参数摄动影响，MFC无需精确数学模型即可实现高性能控制，能显著提升系统在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队将其应用于构网...
受磁化机制启发的磁芯损耗估计神经网络
Magnetization Mechanism-Inspired Neural Networks for Core Loss Estimation
Qiujie Huang · Yang Li · Jianguo Zhu · Sinan Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对高功率密度电力电子系统，本文提出了一种受磁化机制启发的神经网络模型，旨在实现快速、准确且小样本下的磁芯损耗建模。该方法克服了传统建模在复杂工况下精度不足、设计效率低及成本高的问题，为电力电子磁性元件的设计优化提供了高效的智能化解决方案。
解读: 磁性元件（电感、变压器）是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能变流器及风电变流器的核心部件。该研究提出的基于磁化机制的神经网络建模方法，能够显著提升磁芯损耗预测精度，特别是在复杂工况下。这有助于研发团队在设计阶段更精准地评估损耗，从而优化磁性元件体积与效率，进一步提升产品功率密度。建议将此...
线性感应电机的无权重系数模型预测推力控制
Weighting Factorless Model Predictive Thrust Control for Linear Induction Machine
Wei Xu · Jianqiao Zou · Yi Liu · Jianguo Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
针对线性感应电机控制，模型预测推力控制虽能实现高动态性能及低纹波，但权重系数整定困难。本文提出一种无权重系数的模型预测控制方法，旨在简化参数调节过程，平衡多目标控制需求，提升系统控制性能与鲁棒性。
解读: 该研究提出的“无权重系数模型预测控制”算法，核心价值在于消除了传统MPC中繁琐的权重系数整定过程，提升了控制系统的自适应能力。对于阳光电源而言，该算法逻辑可迁移至光伏逆变器或储能变流器（PCS）的电流环控制中，特别是在应对复杂电网工况或多目标优化（如损耗最小化与动态响应平衡）时，能显著降低研发调试周...
基于复合滑模观测器的永磁同步电机鲁棒无差拍预测控制器
A Robust Deadbeat Predictive Controller With Delay Compensation Based on Composite Sliding-Mode Observer for PMSMs
Xiaodong Sun · Junhao Cao · Gang Lei · Youguang Guo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文提出了一种改进的永磁同步电机（PMSM）无差拍预测控制策略。该方法通过复合滑模观测器有效消除了电感、电阻及磁链等参数失配带来的影响，并针对传统预测电流控制的参数敏感性问题进行了优化，显著提升了系统的鲁棒性和动态响应性能。
解读: 该文献提出的高性能电机控制算法主要应用于永磁同步电机（PMSM）驱动系统。虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，但该算法中的“无差拍预测控制”与“滑模观测器”技术在高性能电力电子变换器（如储能变流器PCS及风电变流器）的电流环控制中具有极高的参考价值。特别是针对参数鲁棒性的...
一种用于永磁同步电机驱动系统的抗扰滑模速度控制方法
An Efficient Antidisturbance Sliding-Mode Speed Control Method for PMSM Drive Systems
Wei Xu · Abdul Khalique Junejo · Yi Liu · Mohamed G. Hussien 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文提出了一种新型基于滑模的扩展状态观测器（SMESO），旨在提升永磁同步电机（PMSM）驱动系统的抗扰动能力与动态性能。通过结合快速终端滑模控制（FTSMC），该方法有效增强了系统对负载扰动的鲁棒性。
解读: 该文献提出的抗扰滑模控制算法在电机驱动领域具有通用性。对于阳光电源而言，该技术可应用于风电变流器及电动汽车充电桩的电机控制模块中，通过提升观测器精度和抗扰能力，改善变流器在复杂电网环境下的动态响应。建议研发团队关注该算法在降低电机转矩脉动及提升系统鲁棒性方面的表现，并评估其在现有iSolarClou...
一种用于永磁直线同步电机的鲁棒超螺旋非奇异终端滑模控制器
A Novel Robust Super-Twisting Nonsingular Terminal Sliding Mode Controller for Permanent Magnet Linear Synchronous Motors
Dongxue Fu · Ximei Zhao · Jianguo Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
针对永磁直线同步电机（PMLSM）伺服系统在参数变化、负载扰动及摩擦力等不确定性干扰下的高精度位置跟踪与鲁棒控制问题，本文提出了一种基于高阶滑模观测器的超螺旋非奇异终端滑模控制方法。该方法通过构建PMLSM动态模型，有效抑制了系统扰动，实现了更优的控制性能。
解读: 该研究提出的高阶滑模控制与观测器技术，在控制理论层面具有较强的鲁棒性，可为阳光电源的电机驱动类产品（如风电变流器中的发电机侧控制、储能系统中的PCS功率模块控制）提供算法参考。虽然PMLSM主要应用于精密直线运动，但其滑模控制思想在应对电网弱电网环境下的参数波动及非线性负载扰动时具有借鉴意义。建议研...
基于灰狼优化算法的永磁轮毂电机状态反馈控制
State Feedback Control for a PM Hub Motor Based on Gray Wolf Optimization Algorithm
Xiaodong Sun · Changchang Hu · Gang Lei · Youguang Guo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文提出了一种结合状态反馈控制与灰狼优化（GWO）算法的永磁同步轮毂电机（PMSHM）最优控制策略。首先，通过电压前馈补偿获得线性化的PMSHM数学模型；其次，为实现理想的转速动态响应及d轴电流零点控制，对离散化状态空间模型进行了优化设计。
解读: 该研究聚焦于永磁同步电机的最优控制，其核心算法（GWO优化与状态反馈）在电机驱动控制领域具有通用性。对于阳光电源而言，虽然目前主营业务侧重于光伏与储能，但该技术可为公司电动汽车充电桩及未来可能涉及的电机驱动类电力电子产品提供控制算法参考。特别是通过灰狼算法优化参数以提升动态响应的能力，可借鉴应用于充...
电力电子控制器设计自动化：一种无模型方法
Controller Design Automation for Power Electronics: A Model-Free Approach
Wanrong Li · Sinan Li · Huawei Yuan · Yuhan Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文针对电力电子控制器设计中模型依赖性强、设计空间大及参数不确定性等问题，提出了一种新型无模型自动化设计方法。该方法旨在通过自动化手段提升控制器设计效率，摆脱对精确数学模型的依赖，以应对电力电子应用日益增长的性能需求。
解读: 该研究提出的无模型自动化设计方法对阳光电源的研发体系具有重要参考价值。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统开发中，控制器参数整定往往耗时且依赖经验，该方法可显著缩短研发周期，提升在复杂电网环境下的自适应能力。建议研发团队关注该技术在iSolarCloud智能运维平台中的...
用于任意励磁波形下准静态磁芯损耗预测的历史依赖型Prandtl-Ishlinskii神经网络
History-Dependent Prandtl–Ishlinskii Neural Network for Quasi-Static Core Loss Prediction Under Arbitrary Excitation Waveforms
Qiujie Huang · Yang Li · Yu Dou · Yongjian Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
电力电子应用中的磁性元件常面临高频谐波或直流偏置等复杂励磁波形，导致传统磁芯损耗模型精度不足。本文提出一种历史依赖型Prandtl-Ishlinskii神经网络（HDPINN），通过结合磁滞特性建模与深度学习，有效提升了在复杂工况下对磁芯损耗预测的准确性与通用性。
解读: 磁性元件（电感、变压器）是阳光电源光伏逆变器、储能PCS及风电变流器的核心部件，其损耗直接影响整机效率与温升。该研究提出的HDPINN模型能更精准地预测复杂工况（如高频谐波、直流偏置）下的磁芯损耗，有助于优化逆变器及PCS的磁性元件设计，提升功率密度。建议研发团队将其引入iSolarCloud智能运...
基于改进扩展状态观测器的直线感应电机鲁棒磁链估计方法
Robust Flux Estimation Method for Linear Induction Motors Based on Improved Extended State Observers
Wei Xu · Renjun Dian · Yi Liu · Dong Hu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
针对直线感应电机（LIM）受端部效应影响，互感和次级电阻随工况剧烈变化导致磁链估计精度下降的问题，本文提出了一种基于改进扩展状态观测器（ESO）的鲁棒磁链估计方法，有效抑制了参数摄动对系统性能的影响。
解读: 该文献聚焦于电机控制中的参数鲁棒性与状态观测技术。虽然阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及风电变流器，与直线感应电机（LIM）直接相关性较低，但文中提出的改进扩展状态观测器（ESO）在处理非线性系统参数摄动方面的思路，可借鉴应用于阳光电源的风电变流器控制算法优化，或在储能PCS的电机驱动类...
三相AC/DC变换器的模型预测滑模控制
Model-Predictive Sliding-Mode Control for Three-Phase AC/DC Converters
Tingting He · Dylan Dah-Chuan Lu · Li Li · Jianwei Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
本文提出了一种用于三相AC/DC变换器的模型预测滑模控制（MPSMC）方案，旨在提升系统的稳定性和动态性能。针对传统模型预测控制（MPPIC）中PI控制器导致的超调问题，该方案通过引入滑模控制策略，有效优化了有功功率参考值的生成，显著改善了变换器的瞬态响应与控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有高度参考价值。在组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器（PCS）以及风电变流器中，AC/DC侧的动态响应与稳定性是提升产品竞争力的关键。模型预测滑模控制（MPSMC）能够有效解决传统PI控制在复杂电网环境下（如弱电网）的超调与稳定性问题，提升并网电流质量。建议研发团队在P...
无刷双馈双定子感应发电机的有限集模型预测功率控制
Finite-Set Model Predictive Power Control of Brushless Doubly Fed Twin Stator Induction Generator
Xinchi Wei · Ming Cheng · Jianguo Zhu · Haitao Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文针对变速恒频发电应用中的无刷双馈双定子感应发电机（BDFTSIG），提出了一种有限集模型预测功率控制（FS-MPPC）方法。该控制器在通用参考坐标系下开发，具有良好的通用性，并优化了预测功率模型的计算效率。
解读: 该文献探讨的无刷双馈电机控制技术主要应用于风力发电领域。虽然阳光电源目前的核心风电业务侧重于双馈及全功率变流器，但BDFTSIG作为一种无刷、高可靠性的发电机拓扑，在海上风电等对维护成本敏感的场景具有潜在研究价值。FS-MPPC算法在处理多目标约束和快速动态响应方面的优势，可为阳光电源现有风电变流器...
五相永磁同步电机开路故障下的模型预测转矩控制与空间矢量调制
Model Predictive Torque Control With SVM for Five-Phase PMSM Under Open-Circuit Fault Condition
Wentao Huang · Wei Hua · Fuyang Chen · Mingjin Hu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文提出了一种结合模型预测转矩控制（MPTC）与空间矢量调制（SVM）的五相永磁同步电机控制策略，旨在提升电机在开路故障下的容错运行能力。该方法通过联合控制不同子空间，有效提升了稳态性能，并增强了系统的故障容错可靠性。
解读: 该技术主要针对多相电机驱动，虽与阳光电源核心的光伏/储能逆变器业务存在差异，但其核心算法（MPC与SVM结合）及故障容错机制对阳光电源的风电变流器及工业驱动产品线具有参考价值。在风电变流器领域，提升变流器在功率器件故障下的容错运行能力是提高风机可用率的关键。建议研发团队关注该策略中关于多子空间控制的...
基于冲洗滤波功率分配策略的离网光储微电网模型预测电压与功率控制
Model Predictive Voltage and Power Control of Islanded PV-Battery Microgrids With Washout-Filter-Based Power Sharing Strategy
Yinghao Shan · Jiefeng Hu · Ming Liu · Jianguo Zhu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
本文提出了一种改进微电网电压质量的新型控制策略。针对传统下垂控制在功率分配时导致的电压偏差问题，以及级联控制动态响应慢、难以应对可再生能源波动的问题，该方法通过引入基于冲洗滤波器的功率分配策略和模型预测控制，有效提升了离网光储微电网的电压稳定性和动态响应性能。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统在离网及微电网场景下的应用需求。模型预测控制（MPC）相比传统PI控制具有更快的动态响应，能显著提升阳光电源储能变流器（PCS）在复杂负载波动下的电压支撑能力。文中提到的冲洗滤波功率分配策略可优化多机并联运行的功率分配精度，对...
一种用于交错式DC/DC升压变换器的新型数据驱动线性二次型调节器
A Novel Data-Driven Linear Quadratic Regulator for an Interleaved DC/DC Boost Converter
Tianhao Qie · Xinan Zhang · Jianguo Zhu · Mahinda Vilathgamuwa 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种用于交错式Boost DC/DC变换器的新型数据驱动线性二次型调节器。该方法利用策略迭代和简单的固定权重递归神经网络，实现了模型无关控制与自主在线最优控制增益更新。与现有的基于模型的控制方法相比，该方法完全摆脱了对精确数学模型的依赖。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器（DC/DC升压级）及储能变流器（PCS）具有显著的优化潜力。交错式Boost电路是阳光电源产品提升功率密度和效率的核心拓扑，传统控制依赖精确建模，在复杂工况下鲁棒性受限。该数据驱动的LQR方法通过在线自适应调整增益，能有效应对光伏阵列或电池组参数漂移，提升系统动态响应...
一种具有增强鲁棒性的广义多环控制器及其设计指南
A Generalized Multi-Loop Controller With Enhanced Robustness and Its Design Guideline
Huawei Yuan · Yuhan Zhang · Wanrong Li · Jinghang Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
反馈控制是工程应用中的核心技术。现有闭环控制方法多采用单反馈环路。本文提出了一种新型广义多环控制结构，通过引入多个反馈环路协同控制单一输出，显著提升了系统的鲁棒性与动态性能，并给出了详细的设计准则。
解读: 该研究提出的广义多环控制结构对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在光伏逆变器和储能变流器（PCS）领域，随着电网环境日益复杂（如弱电网、高比例可再生能源接入），传统的单环控制在稳定性和抗扰动能力上已面临瓶颈。该多环控制策略可直接应用于PowerTitan等储能系统及组串式逆变器的电流/电压环设...
用于中频变压器多物理场分析的铁基软磁材料建模
Modeling of Fe-Based Soft Magnetic Materials for Multiphysical Analysis of Medium-Frequency Transformers
Yang Li · Zhichao Luo · Yongjian Li · Jianguo Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
铁基软磁材料（如非晶或纳米晶合金）因高磁导率和高饱和磁感应强度，成为中频变压器（MFT）磁芯的理想选择。然而，在考虑非线性磁滞B-H回线的情况下，精确的磁芯损耗建模仍是实现高功率密度MFT设计的主要挑战。
解读: 中频变压器（MFT）是阳光电源PowerTitan系列储能系统及组串式光伏逆变器中实现电气隔离与电压变换的核心磁性元件。随着产品向高功率密度和高效率演进，传统的铁氧体材料已逐渐达到瓶颈。本文提出的铁基软磁材料多物理场建模方法，能够更精确地预测磁芯损耗及热分布，对优化PowerStack及PowerT...
具有可逆矢量选择的三相AC/DC变换器预测占空比控制
Predictive Duty Cycle Control With Reversible Vector Selection for Three-Phase AC/DC Converters
Xiaolong Shi · Jianguo Zhu · Li Li · Dylan Dah-Chuan Lu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
传统预测占空比控制（CPDCC）在三相全桥AC/DC变换器中通过电网电压矢量位置选择相邻非零矢量对。该方法虽简单，但存在计算出的矢量持续时间频繁小于零的缺陷。本文提出了一种可逆矢量选择策略，有效解决了这一问题，提升了变换器的控制性能与稳定性。
解读: 该研究针对三相AC/DC变换器的核心控制算法进行了优化，直接契合阳光电源组串式逆变器、集中式逆变器以及储能变流器（PCS）的底层控制技术。通过改进预测占空比控制策略，能够有效提升逆变器在电网电压波动下的输出电流质量和动态响应速度，降低开关损耗。建议研发团队将其应用于PowerTitan系列储能PCS...
基于控制绕组磁链的无传感器BDFIG模型参考自适应速度观测器
An MRAS Speed Observer Based on Control Winding Flux for Sensorless Control of Stand-Alone BDFIGs
Wei Xu · Alameen K. Ebraheem · Yi Liu · Jianguo Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
本文提出了一种用于独立运行无刷双馈发电机（BDFIG）的无传感器控制速度观测器。该方法基于控制绕组磁链的模型参考自适应系统（MRAS）结构，通过调节终端电压幅值和频率，实现了在不同运行工况下的稳定控制。
解读: 该研究涉及无刷双馈发电机（BDFIG）的无传感器控制技术，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器和储能系统，但其风电变流器产品线对发电机控制技术有深厚积累。BDFIG作为一种高可靠性、低维护成本的电机，在海上风电领域具有潜在应用价值。该MRAS观测器技术可作为阳光电源风电变流器控制算法的储备，有...
基于简化电化学模型中固体颗粒表面锂浓度的锂离子电池瞬时可用功率预测
Lithium-ion Battery Instantaneous Available Power Prediction Using Surface Lithium Concentration of Solid Particles in a Simplified Electrochemical Model
Linfeng Zheng · Jianguo Zhu · Guoxiu Wang · Dylan Dah-Chuan Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
准确的电池功率能力预测有助于在安全运行范围内充分利用电池。本文提出了一种基于简化电化学模型的方法，通过监测电池内部固体颗粒表面的锂浓度，实现对电池瞬时可用功率的精确预测，从而提升电池在充放电过程中的安全性和利用效率。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的储能业务，特别是PowerTitan和PowerStack系列大型储能系统。通过引入基于电化学机理的功率预测模型，可以更精准地评估电池在不同SOC和温度下的瞬时功率边界，从而优化BMS的控制策略。这不仅能提升储能系统在调频、调峰等高频次应用场景下的安全性，还能在保证电池寿命...
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