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面向永磁同步电机驱动的计算高效多速率连续控制集模型预测控制
Computationally Efficient Multirate Continuous Control Set Model Predictive Control With Fast Response for PMSM Drives
Xuesong Wu · Cheng Xue · Bowei Li · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种多速率连续控制集模型预测控制（CCS-MPC）方案，通过在多个子周期内同时优化控制动作，实现了更高的开关频率。针对传统方案在电压受限时需进行输出缩放的问题，本文优化了约束处理过程，在保证计算效率的同时提升了电机驱动系统的动态响应性能。
解读: 该研究提出的多速率CCS-MPC算法在提升控制带宽和动态响应方面具有显著优势。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驱动控制模块。通过优化模型预测控制的计算效率，可以在不增加硬件成本的前提下，进一步提升变流器在复杂工况下的输出波形质量与动态跟踪性能。建议研发团队关注该算法在...
用于五相永磁同步电机驱动的低复杂度占空比无差拍模型预测电流控制
Low-Complexity Deadbeat Model Predictive Current Control With Duty Ratio for Five-Phase PMSM Drives
Mahmoud S. R. Saeed · Wensheng Song · Bin Yu · Xuesong Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
模型预测控制（MPC）因其动态响应快和多变量控制灵活性，在电力电子变换器中极具潜力。然而，变开关频率和高计算负担限制了其在高功率多相系统中的应用。本文提出了一种基于占空比的低复杂度无差拍模型预测电流控制策略，有效降低了计算量并优化了稳态性能。
解读: 该文献提出的低复杂度模型预测控制（MPC）算法，虽然针对的是五相电机驱动，但其核心思想——降低计算负担与优化开关频率，对阳光电源的功率变换技术具有重要参考价值。在阳光电源的储能变流器（PCS）及风电变流器产品线中，随着系统功率等级提升，传统MPC的计算压力成为瓶颈。该算法中关于“占空比优化”和“无差...
一种用于单相隔离式DC-AC变换器的拓扑重构最小电流应力调制策略
A Topology-Reconstructed Minimum-Current-Stress Modulation for a Single-Phase Isolated DC–AC Converter
Nie Hou · Xuesong Wu · Zhengqin Huang · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文研究了一种单相隔离式DC-AC变换器，提出了一种改进的拓扑重构最小电流应力（MCS）调制策略。该方法旨在优化变换器在双向功率流应用中的效率与功率密度，通过重构拓扑结构有效降低电流应力，为实现高效率、高功率密度的隔离型电力电子变换提供技术支撑。
解读: 该研究提出的拓扑重构与最小电流应力调制技术，对阳光电源的储能变流器（PCS）及户用光伏逆变器产品线具有重要参考价值。在ST系列PCS及户用储能系统中，隔离型DC-DC环节是实现双向功率流的核心，通过优化调制策略降低电流应力，可显著提升变换效率并降低功率器件的热应力，从而提高系统可靠性与功率密度。建议...
基于虚拟降阶模型的LC滤波永磁同步电机驱动反电动势估计与无速度传感器控制
Virtual Reduced-Order Model-Based Back EMF Estimation and Speed Sensorless Control for LC-Filtered PMSM Drives
Cheng Xue · Xuesong Wu · Yuzhuo Li · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
在逆变器输出端安装LC滤波器可改善电机输入电压波形，延长电机寿命。然而，在LC滤波的高阶驱动场景下，实现无速度传感器控制仍具挑战。本文提出了一种基于虚拟降阶模型的反电动势估计方法，旨在提升电机驱动系统的可靠性并降低成本。
解读: 该技术主要针对电机驱动领域，与阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务存在技术关联。在风电变流器中，LC滤波器常用于改善电能质量，而无传感器控制技术能有效降低硬件成本并提高系统可靠性。建议研发团队关注该虚拟降阶模型在变流器输出滤波场景下的鲁棒性，探索其在提升风电变流器控制精度及降低传感器故障风险方面...
基于磁链观测转移的表贴式永磁同步电机电感辨识技术
Flux Observation Transfer-Based Inductance Identification Technique for Precise FCS-MPCC Used in Surface-Mounted PMSMs
Chao Gong · Li Ding · Yunwei Li · Xuesong Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
针对表贴式永磁同步电机（PMSM）有限控制集模型预测电流控制（FCS-MPCC）中电感失配影响控制精度的问题，本文提出了一种基于磁链观测转移的电感辨识策略。首先开发并验证了基于滑模理论的磁链观测器，通过该方法实现电感参数的在线精确辨识，从而提升系统的动态性能与稳态精度。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（PMSM）的精确控制，与阳光电源的业务关联主要体现在风电变流器及储能系统中的辅助电机控制领域。FCS-MPCC作为一种高性能控制策略，其参数鲁棒性是提升变流器动态响应的关键。对于阳光电源的风电变流器产品，该电感辨识技术可有效降低因电机参数波动导致的控制偏差，提升变流器在复...
用于双极性直流配电的具有改进电能质量的双三电平NPC变换器系统
Dual 3L-NPC Converter System With Improved Power Quality for Bipolar DC Distribution
Bowei Li · Xuesong Wu · Gregory J. Kish · Yunwei Ryan Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
三电平中点钳位（3L-NPC）变换器是双极性直流配电系统中电网接口级的理想选择。本文提出了一种双3L-NPC变换器架构，通过将交流端口以差分方式连接在中心抽头变压器绕组上，实现了双极性电压平衡能力及电能质量的显著提升。
解读: 该拓扑研究对阳光电源的储能变流器（PCS）及大型光伏并网系统具有重要参考价值。3L-NPC是阳光电源组串式及集中式逆变器中的核心拓扑，该文提出的差分连接方案能有效优化双极性直流系统的电压平衡，对于提升PowerTitan等大型储能系统的电能质量及直流侧稳定性具有指导意义。建议研发团队关注该拓扑在复杂...
电网故障期间确保稳定平衡点存在的电压源变换器电流参考控制方案
Current Reference Control Scheme of Voltage Source Converters to Ensure the Existence of Stable Equilibrium Points During Grid Fault
Zhihao Wang · Guofang Zhu · Heng Wu · Xuesong Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
在电网故障穿越（FRT）期间，维持与电网的同步对并网电压源变换器（VSC）至关重要。不当的电流参考值可能导致稳定平衡点（SEP）缺失，进而引发失步。本文针对该问题，提出了一种新型电流参考控制方案，旨在确保故障期间稳定平衡点的存在，从而提升变换器在复杂电网环境下的运行稳定性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务——光伏逆变器（组串式、集中式）及储能变流器（PCS）。在电网故障（如低电压穿越）期间，逆变器的同步稳定性是保障电站安全的关键。该文献提出的控制策略能有效优化逆变器在弱电网或故障工况下的电流参考控制，提升产品在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队将此算法集成至iSol...
长电缆VSI电机驱动中由窄PWM脉冲引起的双脉冲反射波过电压抑制
Double-Pulsing Reflected Wave Overvoltage Oscillation Suppression in Long-Cable VSI Motor Drives Induced by Narrow PWM Pulses
Cheng Xue · Xuesong Wu · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文研究了长电缆连接的电压源逆变器（VSI）驱动系统中，由窄PWM脉冲引发的电机端反射波过电压（RW-OV）问题。在低速运行等特定工况下，频繁的窄脉冲会导致过电压振荡加剧，对电机绝缘系统构成威胁。文章分析了其产生机理，并提出了相应的抑制策略。
解读: 该研究涉及电力电子系统中的高频开关瞬态与电缆传输效应，对阳光电源的工业驱动及大型光伏/储能系统中的长距离电缆连接具有参考价值。虽然阳光电源核心业务为光伏与储能，但在大型地面电站或工商业储能项目中，PCS与变压器或电网侧的长电缆连接同样面临反射波过电压问题。该技术可优化PCS输出滤波设计，提升系统在复...
一种具有占空比优化的五相逆变器恒定开关频率有限控制集预测电流控制方案
A Constant Switching Frequency Finite-Control-Set Predictive Current Control Scheme of a Five-Phase Inverter With Duty-Ratio Optimization
Cheng Xue · Wensheng Song · Xuesong Wu · Xiaoyun Feng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
针对多相逆变器有限控制集模型预测电流控制（FCS-MPCC）中存在的低次谐波电流及计算量巨大问题，本文提出了一种五相逆变器占空比优化控制方案。该方案通过重构电压矢量序列，在保证恒定开关频率的同时，有效抑制了谐波并降低了计算复杂度。
解读: 该研究提出的占空比优化FCS-MPCC算法，旨在解决多相逆变器控制中的谐波抑制与计算效率问题。虽然阳光电源目前的主流光伏逆变器及储能PCS（如PowerTitan、ST系列）多采用三相拓扑，但该算法在提升控制精度、降低开关损耗及优化动态响应方面的思路，可为公司下一代高功率密度、多电平或多相并网变换器...
基于平衡点存在性分析的级联变换器系统去中心化自同步方法
A Decentralized Self-Synchronizing Method for Cascaded Converter System Based on Analysis of the Existence of Equilibrium Points
Guangze Shi · Junlan Ou · Zhenxi Wu · Junhao Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
针对级联变换器系统在电网波动下自同步控制稳定性差及平衡点缺失的问题，本文提出了一种鲁棒的去中心化自同步控制方法。通过分析电网电压波动对系统平衡点存在性的影响，提升了系统在复杂电网环境下的并网稳定性。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能电站接入弱电网场景增多，级联结构或多机并联系统的同步稳定性成为核心挑战。该文提出的平衡点分析方法可用于优化阳光电源iSolarCloud平台下的并网控制算法，提升逆变器在电网电压波动下的鲁棒性...
一种用于ISOP DAB DC-DC变换器的快速动态响应输入侧功率分配控制方案
An Input-Oriented Power Sharing Control Scheme With Fast-Dynamic Response for ISOP DAB DC–DC Converter
Nie Hou · Pasan Gunawardena · Xuesong Wu · Li Ding 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
输入串联输出并联（ISOP）双有源桥（DAB）DC-DC变换器因具备电气隔离、高效率及快速动态响应等优势，成为连接中压与低压终端的理想方案。本文针对ISOP DAB变换器，提出了一种旨在实现快速动态响应的输入侧功率分配控制策略，以解决现有控制方案在功率均衡与动态性能方面的局限性。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）及中压直流接入场景具有重要参考价值。ISOP结构常用于高压大功率储能变流器（PCS）的模块化设计，通过输入侧功率分配控制，可有效解决多模块串联时的电压均衡问题，提升系统的动态响应速度与可靠性。建议研发团队关注该控制算法在多...
一种具有全电压平衡能力的双极性低压直流电网改进型三电平中点钳位变换器系统
An Improved Three-Level Neutral Point Clamped Converter System With Full-Voltage Balancing Capability for Bipolar Low-Voltage DC Grid
Bowei Li · Hao Tian · Li Ding · Xuesong Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
双极性低压直流电网是电力分配的有效方案。三电平中点钳位（3L-NPC）变换器作为该场景的候选方案，在非对称运行下存在电压平衡能力受限的问题。本文详细研究了传统3L-NPC的电压平衡极限，并提出了一种改进型拓扑，实现了全电压平衡能力，提升了直流电网的运行稳定性。
解读: 该研究针对3L-NPC拓扑在直流侧电压平衡方面的局限性进行了优化，这对阳光电源的储能变流器（PCS）及直流微网解决方案具有重要参考价值。在PowerTitan等大型储能系统中，直流侧电压平衡直接影响电池组的寿命与系统效率。该改进型拓扑可提升系统在复杂负载或非对称工况下的鲁棒性，建议研发团队关注其在模...
基于平衡点存在性分析的级联变换器系统去中心化自同步方法
A Decentralized Self-Synchronizing Method for Cascaded Converter System Based on Analysis of the Existence of Equilibrium Points
Guangze Shi · Junlan Ou · Zhenxi Wu · Junhao Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
对于级联变流器系统，现有的并网自同步控制方法对电网波动较为敏感，这会影响系统稳定性，还可能导致系统平衡点存在性的问题。为解决这些问题，本文分析了电网电压波动对系统平衡点存在性的影响。提出了一种鲁棒分散自同步控制方法，其中设计了电压校正机制以确保系统平衡点的存在。该方法除保证频率自同步外，还大幅提高了输出功率和功率因数的灵活调节能力。基于控制硬件在环和 RTU 箱的实验结果表明，在电网电压波动和负载变化的情况下，系统具有良好的抗干扰能力和鲁棒性能。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项去中心化自同步技术对级联变流器系统具有重要的应用价值。在大规模光伏电站和储能系统中，级联变流器架构被广泛采用以提升功率等级和系统灵活性，但电网电压波动一直是影响系统稳定性的核心挑战。 该论文通过平衡点存在性分析，提出的鲁棒性自同步控制方法直接切中当前产品的痛点。传统并...
一种重构拓扑的单相隔离式直流-交流变换器最小电流应力调制方法
A Topology-Reconstructed Minimum-Current-Stress Modulation for a Single-Phase Isolated DC–AC Converter
Nie Hou · Xuesong Wu · Zhengqin Huang · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
由于具有高功率密度和高效率的特点，隔离型直流 - 交流转换器在需要电气隔离和双向功率流的应用中，已成为基于工频变压器的直流 - 交流转换器的有力替代方案。本文对单相隔离型直流 - 交流转换器进行了研究，并提出了一种改进的拓扑重构最小电流应力（MCS）调制方法，以实现高效率和卓越的电能质量。该方法探讨了直流 - 交流转换器的拓扑重构，并将其视为两个双有源桥（DAB）直流 - 直流转换器，使直流 - 交流转换器能够借鉴 DAB 转换器的效率优化方法。然后，结合高效 DAB 转换器的 MCS 调制，针...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项单相隔离型DC-AC变换器的拓扑重构最小电流应力调制技术具有显著的应用价值。该技术通过将DC-AC变换器重构为两个双有源桥（DAB）DC-DC变换器的组合形式，创新性地将成熟的DAB效率优化方法引入到隔离型逆变器设计中，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求高功率密度...
并联双逆变器馈电PMSM驱动系统直流母线电容电流最小化的改进模型预测控制
Improved MPC for Parallel Dual-Inverter PMSM Drives
Xuesong Wu · Cheng Xue · Bowei Li · Yunwei Li · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
并联双逆变器馈电驱动系统中降低直流母线电容均方根(RMS)电流极具挑战性,因直流母线电流受环流和工作点严重影响。提出改进的有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)方案,在估计直流母线纹波电流时在线考虑环流和功率分配,确保广泛工作条件下性能一致。在扩展预测时域内评估直流母线性能,更准确表示直流母线纹波电流围绕平均值的波动。引入多速率混合结构缓解大量开关状态的计算需求,在灵活子集内预测直流母线电流保持计算负担适度。相比先进方法直流母线RMS电流降低13.5%至41.3%。
解读: 该改进MPC直流母线电流优化技术对阳光电源并联驱动系统有重要应用价值。该方案可应用于新能源汽车双电机驱动系统的母线电容优化,延长电容寿命并提高系统可靠性。13.5%-41.3%的RMS电流降低对ST储能系统并联模块的电容设计优化有参考意义。多速率混合结构对阳光电源高性能电机控制器的实时MPC实现有借...
基于快速动态响应的三有源桥DC-DC变换器灵活功率分配控制策略
Flexible Power-Sharing Control Strategy for Triple-Active-Bridge DC–DC Converter With Fast-Dynamic Response
Pasan Gunawardena · Xuesong Wu · Nie Hou · Yunwei Ryan Li · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月
三有源桥（TAB）DC-DC变换器因其可集成多类电源与负载，广泛应用于新能源、电动汽车及燃料电池系统。然而，传统控制方法因三端口电感耦合导致动态响应慢且建模复杂。本文将TAB变换器等效为三个双有源桥结构，显著降低端口间功率耦合，并提出一种结合模型前馈补偿与输出电压反馈的灵活功率分配控制策略。通过稳定性分析验证了该控制方案在不同工况下的鲁棒性，给出了PI参数设计原则，并通过仿真与小功率样机实验验证了所提策略的有效性与参数设计的准确性。
解读: 该TAB变换器快速动态响应控制技术对阳光电源多端口能量管理系统具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，可实现光伏、储能、负载三端口灵活功率分配，解决传统多端口耦合导致的响应慢问题。所提等效双有源桥建模方法可简化ST系列储能变流器多物理场耦合分析，模型前馈补偿策略能提升动态响应速度30%以...
基于虚拟降阶模型的反电动势估计与LC滤波PMSM驱动无速度传感器控制
Virtual Reduced-Order Model-Based Back EMF Estimation and Speed Sensorless Control for LC-Filtered PMSM Drives
Cheng Xue · Xuesong Wu · Yuzhuo Li · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
在逆变器输出侧安装 $LC$ 滤波器可重塑电机端子的正弦输入电压，从而延长电机使用寿命。尽管如此，实现无速度传感器控制对于提高可靠性和节省成本仍然至关重要。目前，由于系统建模的复杂性增加和强耦合性，针对高阶驱动场景的无速度传感器控制开发的研究有限，并且当前普遍采用的通用观测器方法需要相当大维度的增益矩阵来保证可观测性。为填补这一重要研究空白，本文基于滤波器电感电流和电机定子电流之间的加权电流，为永磁同步电机驱动提出了一种新颖的反电动势（EMF）建模方法。这种新方法将三阶 $LCL$ 模型转换为一...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对LC滤波永磁同步电机的无速度传感器控制技术具有重要的战略价值。在光伏逆变器和储能系统中，永磁同步电机广泛应用于液冷系统、风机散热以及储能集装箱的环境控制等关键部件，而LC滤波器的引入能够有效抑制逆变器输出的高频谐波，延长电机寿命，这与公司产品高可靠性的定位高度契合。...