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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...
一种提高超稀疏矩阵变换器基波电压传输比的多模式空间矢量过调制策略
A Multimode Space Vector Overmodulation Strategy for Ultrasparse Matrix Converter With Improved Fundamental Voltage Transfer Ratio
Shanhu Li · Wei Chen · Yan Yan · Tingna Shi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
为提升超稀疏矩阵变换器的基波电压传输比，本文提出了一种新型多模式空间矢量过调制策略。文章分析了三种逆变调制方法与两种整流调制方法下，电压传输比（VTR）与输出电压谐波畸变率及输入电流谐波畸变率之间的关系，并据此优化了调制方案。
解读: 该研究聚焦于矩阵变换器的调制策略优化，旨在提升电压利用率。虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用传统的DC-AC拓扑，但矩阵变换器在无需直流环节的情况下实现AC-AC变换，具有高功率密度潜力。该技术可作为阳光电源在未来高频、高功率密度电力电子变换器研发中的技...
基于非线性扰动观测器的永磁同步电机驱动系统线性二次型调节器控制
Linear Quadratic Regulator Control for PMSM Drive Systems Using Nonlinear Disturbance Observer
Tingna Shi · Yan Yan · Zhanqing Zhou · Meng Xiao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文考虑了参数非线性对转矩和定子磁链的影响，建立了永磁同步电机（PMSM）的非线性数学模型。在此基础上，通过设计非线性扰动观测器、推导最优控制律并将观测值注入最优控制，提出了转矩控制器，有效提升了电机驱动系统的控制性能。
解读: 该文献提出的非线性扰动观测器与LQR控制策略，在电机驱动控制领域具有较高学术价值。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。通过引入非线性扰动观测器，能够显著增强变流器在复杂工况下的转矩响应速度与鲁棒性，减少参数摄动带来的控制偏差。建议研发团队关注该算法在高性能风...
基于级联扩张状态观测器的永磁同步电机速度控制器设计：考虑可变控制增益与不确定扰动
Cascaded Extended State Observer-Based Speed Controller Design of PMSM Considering Variable Control Gain and Uncertain Disturbance
Shuaipeng Tang · Tingna Shi · Yanfei Cao · Yan Yan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
针对永磁同步电机控制系统中控制增益失配及扰动抑制问题，本文提出了一种具有强抗扰能力和增益自适应功能的变增益线性自抗扰控制器（VG-LADRC）。该控制器采用级联扩张状态观测器（ESO），通过ESO1与ESO2的联合估计，有效提升了系统的动态响应性能与鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的电机驱动类业务（如风电变流器、储能系统中的冷却泵/风扇控制、以及电动汽车充电桩的功率模块控制）具有重要参考价值。在风电变流器中，PMSM的精确转速控制直接影响发电效率；在储能系统及充电桩的辅助系统中，该算法能显著提升电机运行的鲁棒性，应对负载波动和环境扰动。建议研发团队评估VG-L...
基于级联预测-积分-谐振控制器的永磁同步电机驱动扰动抑制
Disturbances Attenuation of Permanent Magnet Synchronous Motor Drives Using Cascaded Predictive-Integral-Resonant Controllers
Zhanqing Zhou · Changliang Xia · Yan Yan · Zhiqiang Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
标准模型预测控制（MPC）的性能高度依赖于预测模型，难以抑制未建模的周期性扰动。为此，本文提出了一种改进的预测-积分-谐振控制（PIRC）策略。该方法通过引入积分与谐振环节，有效提升了系统对周期性扰动的抑制能力，降低了输出波动，增强了电机驱动系统的鲁棒性。
解读: 该研究提出的PIRC控制策略在电机驱动领域具有通用性，对阳光电源的业务具有参考价值。首先，在风电变流器业务中，发电机侧控制常面临周期性扰动，该算法可提升变流器对电机转矩脉动的抑制能力；其次，在储能系统（如PowerTitan）的PCS模块中，若涉及电机驱动类辅助设备或特定工况下的电流环控制，该算法有...
结合触发式扩展扰动观测器的负载转矩与转动惯量在线估计
Online Estimation of Load Torque and Moment of Inertia Incorporating Extended Disturbance Observer With Trigger
Shuaipeng Tang · Yanfei Cao · Tingna Shi · Yan Yan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种基于扰动估计思想的扩展扰动观测器（EDOB），用于实现速度、负载转矩和转动惯量的同步估计。通过深入分析观测器中三个估计误差的内部关联，将负载转矩与转动惯量这两个耦合参数的辨识简化为两个观测方程，有效提高了参数估计的精度与实时性。
解读: 该技术在阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及风电变流器领域具有重要应用价值。储能PCS在参与电网调频调峰时，电机或负载侧的转动惯量及负载转矩的实时辨识对于提升控制系统的动态响应和稳定性至关重要。通过引入该触发式EDOB算法，可优化PCS的控制策略，增强系统在复杂工况下...
基于无感混合储能拓扑的无刷直流电机制动转矩控制策略
Braking Torque Control Strategy for Brushless DC Motor With a Noninductive Hybrid Energy Storage Topology
Yanfei Cao · Tingna Shi · Yan Yan · Xinmin Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文提出了一种由电池、超级电容及两个MOSFET组成的简单混合储能系统（ESS），无需额外的电感或其他功率器件。文章基于无刷直流电机的运行特性，探讨了该储能系统在电机恒速、加速及制动模式下的能量传输机制。
解读: 该研究提出的无感混合储能拓扑结构精简，旨在通过超级电容与电池的协同优化能量传输。对于阳光电源而言，该技术思路可为PowerStack及PowerTitan等储能系统中的直流侧能量管理提供参考，特别是在应对高频功率波动和瞬时制动能量回收场景时，通过简化拓扑降低成本和损耗。建议研发团队关注该拓扑在小型化...
基于解耦双自由度控制结构的电驱动速度控制器设计
Speed Controller Design for Electric Drives Based on Decoupling Two-Degree-of-Freedom Control Structure
Shiyu Lin · Yanfei Cao · Zhiqiang Wang · Yan Yan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
在电机伺服系统的速度控制中，双自由度（2DOF）控制因能同时优化参考跟踪性能和抗扰性能而备受关注。然而，现有的2DOF控制结构存在参考跟踪性能与抗扰性能调节耦合的缺陷。本文提出了一种解耦的2DOF控制结构，通过解耦设计实现了跟踪与抗扰性能的独立调节，提升了伺服系统的动态响应与鲁棒性。
解读: 该研究提出的解耦双自由度控制策略在电机伺服控制领域具有通用性。对于阳光电源而言，该算法可优化电动汽车充电桩内部功率模块的电机驱动控制，或提升风电变流器中发电机侧的转速控制精度。通过实现跟踪性能与抗扰性能的解耦，能够显著改善系统在复杂工况下的动态响应，提升充电桩及变流器产品的控制稳定性。建议研发团队评...
基于关键区域共性特征的逆变器开路故障诊断方法
Open-Circuit Fault Diagnosis Method for Inverters Based on Common Characteristics in Critical Region
Bo Liu · Tingna Shi · Guozheng Zhang · Yan Yan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
功率开关管开路故障是电机驱动系统中的常见故障。准确快速的故障诊断至关重要，但控制器调节往往会干扰故障电流特征的规律性，且控制参数的多样性削弱了诊断方法的泛化能力。本文提出了一种基于关键区域共性特征的诊断方法，旨在提高故障诊断的准确性与鲁棒性。
解读: 该研究针对逆变器功率开关管的开路故障诊断，直接关联阳光电源的核心产品线——光伏逆变器（组串式、集中式）及风电变流器。在光伏与风电系统中，逆变器长期运行于复杂工况，开关管故障直接影响系统可靠性。该方法通过提取关键区域共性特征，克服了控制参数变化带来的干扰，能够显著提升阳光电源iSolarCloud智能...
基于半波电流关键特征的逆变器开路故障诊断方法
Open-Circuit Fault Diagnosis Method for Inverters Based on Critical Characteristics of Half-Wave Current
Bo Liu · Tingna Shi · Yan Yan · Guozheng Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文针对电压源逆变器功率开关管的开路故障，提出了一种适用于多种转速运行工况的快速诊断方法。通过建立正常与故障状态下的三相电流详细模型，提取半波电流的关键特征，实现了对逆变器故障的精准定位与快速响应，有效提升了电力电子系统的运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务——光伏逆变器（组串式及集中式）及储能变流器（PCS）具有极高的应用价值。逆变器作为电力转换的核心，其功率器件的可靠性直接影响电站的运维成本与发电效率。该故障诊断方法能够集成至iSolarCloud智能运维平台，实现故障的预警与精准定位，减少停机时间。建议研发团队将其算法嵌...
超稀疏矩阵变换器线性输出电压传输比研究
Research on Linear Output Voltage Transfer Ratio for Ultrasparse Matrix Converter
Changliang Xia · Shanhu Li · Yan Yan · Tingna Shi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
本文针对超稀疏矩阵变换器（USMC），通过空间矢量调制技术，证明了其最大线性输出电压传输比（MLO-VTR）可突破0.866的传统极限。研究基于输入功率因数为1的条件，推导了载波周期内的最大输出电压，为提升变换器电压利用率提供了理论支撑。
解读: 超稀疏矩阵变换器（USMC）作为一种高功率密度、无直流母线电容的拓扑，在工业驱动及特定功率变换场景具有潜力。对于阳光电源而言，该研究提出的突破电压传输比限制的方法，有助于优化未来高性能变流器的设计，提升功率密度并降低体积。虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采...
基于最大输出电压矢量的超稀疏矩阵变换器空间矢量过调制策略
Space-Vector Overmodulation Strategy for Ultrasparse Matrix Converter Based on the Maximum Output Voltage Vector
Shanhu Li · Changliang Xia · Yan Yan · Tingna Shi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
本文提出了一种针对超稀疏矩阵变换器（USMC）的空间矢量过调制策略。通过精确推导与参考电压同相位的最大输出电压矢量，重新划分了过调制模式I和模式II，并确定了边界电压传输比（VTR）。该方法有效提升了变换器的输出电压利用率。
解读: 超稀疏矩阵变换器（USMC）作为一种无直流环节的变换拓扑，在追求高功率密度和紧凑设计的电力电子应用中具有研究价值。虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用传统的DC-AC两级或多级拓扑，但该研究中关于空间矢量过调制（SVM）的优化算法，可为公司在提升逆变器输出...
基于预测方法的高速永磁同步电机高精度无传感器控制
High-Precision Sensorless Control of High-Speed Permanent Magnet Synchronous Motor Based on the Prediction Methodology
Mengting Ye · Tingna Shi · Chen Li · Yan Yan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文提出了一种针对高速永磁同步电机（HSPMSM）的高精度无传感器控制策略。该策略基于预测方法，并结合了带有滤波器的电机数学模型。文中开发了一种连续变边界层滑模观测器（CVBSMO），有效缓解了传统滑模控制中因快速切换引起的抖振问题，提高了系统控制精度。
解读: 该技术主要应用于高速电机驱动领域。对于阳光电源而言，虽然核心业务聚焦于光伏和储能，但该研究中涉及的“无传感器控制”和“滑模观测器”算法，在风电变流器的高速电机侧控制，以及未来可能涉及的工业驱动或高功率密度辅助电机驱动中具有参考价值。特别是CVBSMO算法在抑制抖振方面的优化，有助于提升变流器在复杂工...
基于超高频正弦波注入的自由运行无传感器IPMSM低速旋转重启动与速度记录
Low-Speed Rotating Restart and Speed Recording for Free-Running Sensorless IPMSM Based on Ultrahigh Frequency Sinusoidal Wave Injection
Xinmin Li · Yan Yan · Yamei Xu · Wei Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
针对内置式永磁同步电机（IPMSM）在低速无传感器运行范围内的控制难题，本文提出了一种由控制电源供电的超高频（UHF）正弦电压注入方法，并设计了相应的信号注入与检测系统拓扑。该方法旨在替代传统高频注入技术，实现电机在自由运行状态下的平滑重启动与速度记录。
解读: 该技术主要针对IPMSM电机的无传感器控制，虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏逆变器和储能PCS，但该技术在电动汽车充电桩的电机驱动控制或风电变流器中具有潜在参考价值。特别是在需要高动态响应和低速高精度控制的场景下，超高频注入法能有效提升电机启动的平稳性。建议研发团队关注该拓扑在提升电机驱动系统鲁棒性...
中点钳位型三电平逆变器输出电流纹波抑制的不连续空间矢量PWM策略
Discontinuous Space Vector PWM Strategy of Neutral-Point-Clamped Three-Level Inverters for Output Current Ripple Reduction
Changliang Xia · Guozheng Zhang · Yan Yan · Xin Gu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
本文提出了一种针对中点钳位（NPC）三电平逆变器的新型空间矢量不连续调制策略。该策略通过在低调制比条件下引入新的钳位状态，有效降低了输出电流的均方根（RMS）纹波，从而在满足高性能要求的同时提升了系统效率。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器。NPC三电平拓扑是阳光电源大功率光伏逆变器的主流架构，该文提出的不连续PWM（DPWM）策略能显著降低开关损耗并优化电流谐波，有助于进一步提升逆变器的转换效率和功率密度。建议研发团队在下一代大功率逆变器控制算法中引入该低调制比下的优化...
基于三重傅里叶级数的空间矢量调制矩阵变换器输出电压谐波频谱
Harmonic Spectrum of Output Voltage for Space Vector-Modulated Matrix Converter Based on Triple Fourier Series
Tingna Shi · Lingling Wu · Yan Yan · Changliang Xia · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
矩阵变换器（MC）的输出电压与输入、输出及载波频率相关，且三者相互独立，导致传统FFT或双重傅里叶分析难以精确描述其谐波频谱。本文基于三重傅里叶级数，提出了一种精确分析矩阵变换器输出电压谐波特性的方法。
解读: 矩阵变换器作为一种先进的功率变换拓扑，具有无需直流侧储能环节、功率密度高等优势，在高性能电机驱动及特定并网场景中具有潜力。阳光电源在组串式及集中式逆变器领域拥有深厚的技术积累，虽然目前主流产品采用传统电压源型逆变器架构，但该研究提出的三重傅里叶分析法对于优化高频开关控制策略、降低输出谐波含量具有参考...
一种用于内置式永磁同步电机
IPMSM）的精确虚拟信号注入控制方法，具有改进的转矩输出和更宽的调速范围
Zhiwei Chen · Yan Yan · Tingna Shi · Xin Gu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文提出了一种基于虚拟恒定信号注入的内置式永磁同步电机（IPMSM）电流参考设定方法。通过向d轴和q轴电流注入虚拟恒定信号，获取转矩对电流的偏导数，进而通过全微分计算出转矩对电流角的导数，从而实现更精确的转矩控制，提升了电机的输出转矩能力并拓宽了运行速度范围。
解读: 该技术主要针对高性能电机驱动控制，与阳光电源的电动汽车充电桩及相关电力电子驱动业务具有一定的技术关联。虽然阳光电源目前核心业务侧重于光伏与储能的功率变换，但该算法在电机控制精度和宽调速范围方面的优化，可为公司在电动汽车充电桩的功率模块控制、以及未来可能涉及的储能系统电机驱动应用提供算法参考。建议研发...
一种用于级联H桥逆变器驱动永磁同步电机的改进SVPWM方案
A Novel SVPWM Scheme for Field-Oriented Vector-Controlled PMSM Drive System Fed by Cascaded H-Bridge Inverter
Huan Yao · Yan Yan · Tingna Shi · Guozheng Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
针对多电平逆变器驱动系统中参考电压合成复杂、共模电压高及开关损耗大等问题，本文提出了一种新型空间矢量脉宽调制（SVPWM）方案。该方法有效降低了计算复杂度，并提升了永磁同步电机（PMSM）的运行性能。
解读: 该研究关注多电平逆变器的高效控制算法，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）具有参考价值。多电平拓扑在提升功率密度和降低谐波方面具有优势，但控制复杂。该文提出的简化SVPWM方案有助于降低控制器运算负担，减少开关损耗，从而提升大功率逆变设备的效率与可靠性。建议研发...
基于变结构扩展滑模观测器的永磁同步电机负载转矩与转动惯量同步辨识
Simultaneous Identification of Load Torque and Moment of Inertia of PMSM Based on Variable Structure Extended Sliding Mode Observer
Shuaipeng Tang · Tingna Shi · Yanfei Cao · Zhichen Lin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文设计了一种变结构滑模观测器（VS-SMO）用于负载转矩观测。通过引入解耦项，该方法消除了待估计参数与估计速度误差导数之间的耦合关系，并有效抑制了负载转矩估计中的抖振信号。该研究实现了对永磁同步电机负载转矩和转动惯量的同步高精度辨识。
解读: 该技术在电机控制领域具有重要应用价值，与阳光电源的业务高度契合。首先，在风电变流器产品线中，精确的转矩和惯量辨识能优化风机转矩控制，提升低风速下的捕获效率及电网适应性。其次，在储能系统（如PowerTitan）的辅助动力系统或未来涉及电机驱动的集成方案中，该算法能提升系统动态响应速度。建议研发团队关...
一种降低无刷直流电机驱动直流母线电容的电压提升调制策略
A Novel Voltage-Boosting Modulation Strategy to Reduce DC-Link Capacitance for Brushless DC Motor Drives
Xinmin Li · He Yuan · Yan Yan · Wei Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文提出了一种降低无刷直流电机（BLDCM）系统直流母线电容的新方法。该策略通过优化直流母线电容的充电模式，提升电容在充电过程中的储能效率，而非传统方法中单纯缩短放电时间。该调制策略及控制器设计有效降低了对直流母线电容容量的需求。
解读: 该技术主要针对电机驱动领域，通过优化调制策略降低直流母线电容需求，有助于提升功率密度并降低成本。虽然阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器和储能PCS，但该类拓扑优化思路在提升逆变器功率密度、减小薄膜电容体积方面具有参考价值。建议研发团队关注该调制策略在光伏逆变器直流侧纹波抑制及储能变流器（如Power...
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