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面向单相九电平ANPC变换器的低复杂度双矢量模型预测控制
Low-Complexity Dual-Vector Model Predictive Control for Single-Phase Nine-Level ANPC-Based Converter
Ibrahim Harbi · Mostafa Ahmed · Christoph M. Hackl · Jose Rodriguez 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文提出了一种用于新型九电平有源中点钳位（ANPC）变换器的低复杂度双矢量有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）策略。该拓扑结构通过仅使用9个功率开关和2个飞跨电容，显著减少了开关数量，实现了九电平输出，有效提升了功率密度并降低了系统成本。
解读: 该研究提出的九电平ANPC拓扑及低复杂度MPC算法，对阳光电源的户用及工商业光伏逆变器具有重要参考价值。通过减少开关器件数量并实现高电平输出，该技术有助于进一步提升逆变器的功率密度和效率，降低散热成本。建议研发团队关注该拓扑在单相高压输出场景下的应用潜力，特别是针对户用储能及小型光伏并网产品，通过优...
一种基于模型预测控制的维也纳整流器开关损耗与电流过零畸变显著降低的新型调制方法
A Novel Modulation Method Based on Model Prediction Control With Significantly Reduced Switching Loss and Current Zero-Crossing Distortion for Vienna Rectifier
Qingyan Zhang · Fang Liu · Weidong Jiang · Jinping Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
针对维也纳整流器中有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）存在的开关损耗与电流纹波权衡问题，本文提出了一种新型调制方法。该方法通过优化开关序列，在保持快速响应的同时，显著降低了开关损耗并改善了电流过零点的畸变问题，提升了整流器的整体效率与电能质量。
解读: 维也纳整流器（Vienna Rectifier）作为一种高性能三电平PFC拓扑，在阳光电源的高功率密度充电桩模块及部分工业级电源产品中具有应用潜力。该文章提出的优化MPC算法能够有效解决传统MPC在高频开关下的损耗问题，并改善电流过零畸变，这对于提升充电桩模块的转换效率和电网谐波合规性至关重要。建议...
基于神经预测器的模块化多电平变换器低开关频率FCS-MPC及在线权重系数调整
Neural Predictor-Based Low Switching Frequency FCS-MPC for MMC With Online Weighting Factors Tuning
Xing Liu · Lin Qiu · Wenjie Wu · Jien Ma 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文提出了一种针对模块化多电平变换器（MMC）的新型预测控制框架。该方法结合了基于神经预测器的低开关频率有限控制集模型预测控制（FCS-MPC），并实现了权重系数的在线自适应调整，以增强系统的鲁棒性。研究旨在维持低开关频率运行的同时，优化变换器的动态性能与控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。MMC拓扑在大型光伏电站及高压大功率储能系统中应用广泛，但其计算负担重、开关频率控制难。引入神经预测器可有效降低开关损耗，提升系统效率；在线权重调整机制能增强系统在弱电网环境下的鲁棒性。建议研发团队关注该算法...
基于谐波负载电流分量的不间断电源FCS-MPC预测模型
Prediction Model With Harmonic Load Current Components for FCS-MPC of an Uninterruptible Power Supply
Sergio Vazquez · Eduardo Zafra · Ricardo P. Aguilera · Tobias Geyer 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）的性能高度依赖于预测模型、代价函数和优化算法的设计。本文评估了预测模型对不间断电源（UPS）性能的影响，重点研究了在非线性负载条件下，通过引入谐波负载电流分量来优化预测模型，从而提升逆变器输出电压质量和动态响应能力。
解读: 该研究提出的改进型FCS-MPC策略对阳光电源的储能变流器（PowerTitan/PowerStack系列）及工业级UPS产品具有重要参考价值。在面对非线性负载或弱电网环境时，传统的MPC算法往往因模型不匹配导致谐波抑制能力下降。通过引入谐波负载电流分量，可以显著提升系统在复杂工况下的输出电压质量，...
应用于并网级联H桥多电平逆变器的无稳态误差有限控制集模型预测控制
FCS-MPC Without Steady-State Error Applied to a Grid-Connected Cascaded H-Bridge Multilevel Inverter
Carlos R. Baier · Roberto O. Ramirez · Esteban I. Marciel · Jesus C. Hernandez 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
级联H桥多电平（CHB-ML）逆变器因其高可靠性和优异的输出电压质量，成为交流电网供电的理想选择。为实现高效运行，该类逆变器通常需在低开关频率下工作。本文提出了一种有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）方案，旨在解决CHB-ML逆变器在并网应用中的稳态误差问题，提升系统控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。CHB-ML拓扑在大型光伏电站和高压储能系统中应用广泛，而FCS-MPC算法能显著提升系统在低开关频率下的动态响应速度和电能质量，有助于降低开关损耗并提升整机效率。建议研发团队关注该算法在复杂电网环境下的鲁棒...
基于二次规划的模块化多电平变换器模型预测控制
Model Predictive Control of Modular Multilevel Converters Using Quadratic Programming
Jiapeng Yin · Jose I. Leon · Marcelo A. Perez · Leopoldo G. Franquelo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）因其卓越性能在多电平变换器中得到广泛应用。然而，在模块化多电平变换器（MMC）中，FCS-MPC涉及巨大的计算量，限制了其在高电平数MMC中的应用。本文提出了一种基于二次规划（QP）的优化方法，旨在降低计算复杂度，提升MMC控制的实时性和可行性。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有潜在应用价值，特别是在高压大功率并网场景下。传统的FCS-MPC计算负担重，限制了其在多子模块系统中的部署。本文提出的二次规划（QP）优化算法能有效降低计算开销，有助于提升阳光电源逆变器在复杂电网环境下的动态...
面向风力发电机组永磁同步发电机无传感器控制的计算高效型有限位置集锁相环
Computationally Efficient Finite-Position-Set-Phase-Locked Loop for Sensorless Control of PMSGs in Wind Turbine Applications
Mohamed Abdelrahem · Christoph M. Hackl · Ralph Kennel · Jose Rodriguez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）已广泛应用于电力电子和电机驱动领域。其原理被扩展至锁相环（PLL），形成了用于风力发电机组（WTA）中永磁同步发电机（PMSG）无传感器控制的有限位置集锁相环（FPS-PLL）。针对传统FPS-PLL计算量大的问题，本文提出了一种计算高效的优化方案。
解读: 该技术对阳光电源的风电变流器业务具有重要参考价值。在风电领域，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。FPS-PLL作为一种基于模型预测控制思想的算法，能够提升发电机侧变流器的动态响应速度和电网适应性。建议研发团队关注该算法的计算效率优化路径，将其集成至阳光电源的风电变流器控制平台中，以...
基于球形解码算法的三相两电平四桥臂并网变换器模型预测控制
Model Predictive Control of a Three-Phase Two-Level Four-Leg Grid-Connected Converter Based on Sphere Decoding Method
Bo Long · Tianxu Cao · Wenting Fang · Kil To Chong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
为优化四桥臂并网变换器的开关频率与电流跟踪性能，本文应用有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）。该方法通过球形解码算法优化代价函数，在考虑电网电流、滤波电容电压及变换器侧电流跟踪的同时，有效平衡了开关频率与控制精度。
解读: 该研究针对四桥臂拓扑的MPC控制算法，对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。四桥臂结构常用于不平衡负载或特殊电网环境下的并网应用，通过球形解码算法优化FCS-MPC，可显著降低计算复杂度，提升系统动态响应速度。建议研发团队关注该算法在PowerTitan等大功率储能PCS中...
基于无源性的三电平逆变器驱动感应电机模型预测控制
Passivity-Based Model Predictive Control of Three-Level Inverter-Fed Induction Motor
Fengxiang Wang · Guiying Lin · Yingjie He · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文针对三电平中点钳位（NPC）逆变器驱动的感应电机，研究了有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）。该方法具备开关频率低、动态响应快的优势，但其性能高度依赖于参数准确性和反馈回路设计。文章提出了一种基于无源性的控制策略，旨在解决传统MPC在参数敏感性和计算负担方面的局限性。
解读: 该研究涉及的三电平NPC拓扑与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）的核心拓扑高度契合。FCS-MPC算法在提升逆变器动态响应和降低开关损耗方面具有显著潜力，有助于提升阳光电源产品的电网适应性和效率。建议研发团队关注该算法在复杂电网环境下的鲁棒性优化，并探索其在大型...
NPC单相三电平整流器优化开关有限控制集模型预测控制
Optimized Switching Finite Control Set Model Predictive Control of NPC Single-Phase Three-Level Rectifiers
Xu Zhang · Guojun Tan · Tao Xia · Qiang Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文研究了一种用于NPC单相三电平PWM整流器的优化开关有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）方案。为确保变换器的稳定性，该方案同时考虑了交流侧电流误差与中点电压平衡，通过优化开关策略提升了系统控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及储能变流器（PCS）产品线具有重要参考价值。NPC三电平拓扑常用于高效率、高功率密度的单相逆变器中，而中点电压平衡是该拓扑控制的难点。引入优化后的FCS-MPC算法，可以有效改善电流谐波性能并提升中点电压的稳定性，有助于进一步提升阳光电源户用产品在复杂电网环境下的电...
直流微电网负载点变换器的预测控制动态稳定性研究
Dynamic Stabilization of DC Microgrids With Predictive Control of Point-of-Load Converters
Tomislav Dragičević · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文研究了有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）算法在直流微电网中的应用，旨在解决负载点（POL）变换器在恒功率负载（CPL）特性下导致的系统不稳定问题。通过优化控制策略，有效抑制了负阻抗效应，提升了直流微电网的动态稳定性。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及工商业微电网解决方案具有重要参考价值。在直流微电网架构中，储能变流器（PCS）常面临恒功率负载带来的振荡挑战。引入FCS-MPC算法可显著提升PCS在弱电网或复杂直流负载环境下的动态响应速度与稳定性。建议研发团队在下一代PC...
用于直驱永磁同步发电机无传感器控制的有限位置集锁相环
Finite Position Set-Phase Locked Loop for Sensorless Control of Direct-Driven Permanent-Magnet Synchronous Generators
Mohamed Abdelrahem · Christoph M. Hackl · Ralph Kennel · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文提出了一种用于变速风力发电机组表贴式永磁同步发电机（PMSG）无传感器控制的新型有限位置集锁相环（FPS-PLL）。该方法基于有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）概念，利用有限数量的转子位置来估计PMSG的反电动势，从而实现无传感器运行。
解读: 该技术对阳光电源的风电变流器产品线具有重要参考价值。通过引入FPS-PLL无传感器控制算法，可以省去风力发电机组中的物理位置传感器，从而降低系统硬件成本并提高在恶劣环境下的运行可靠性。该算法基于模型预测控制（MPC）理念，与阳光电源现有的高性能变流控制平台兼容性较好。建议研发团队评估该算法在直驱风电...
矩阵变换器驱动永磁同步电机的简化有限控制集模型预测控制
Simplified Finite Control Set-Model Predictive Control for Matrix Converter-Fed PMSM Drives
Mohsen Siami · Davood Arab Khaburi · Jose Rodriguez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）作为一种极具潜力的功率变换器控制策略，相比传统线性控制器具有更快的动态响应。然而，传统FCS-MPC计算量巨大，且随开关状态增加而剧增。本文提出一种简化算法，旨在降低计算复杂度，以适配高性能电机驱动系统。
解读: 该研究提出的简化FCS-MPC算法对于提升阳光电源在高性能电机驱动及复杂电力电子拓扑中的控制效率具有重要参考价值。在风电变流器及工业驱动领域，计算复杂度的降低意味着可以使用成本更优的DSP/FPGA平台实现高性能控制。建议研发团队关注该算法在多电平逆变器及复杂并网拓扑中的应用，通过优化计算路径，提升...
基于单元级有限控制集模型预测控制的单相级联H桥整流器
Cell-by-Cell-Based Finite-Control-Set Model Predictive Control for a Single-Phase Cascaded H-Bridge Rectifier
Chen Qi · Xiyou Chen · Pengfei Tu · Peng Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
针对级联H桥（CHB）整流器传统有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）存在的计算负担重和稳态电流性能差的问题，本文提出了一种新型的单元级流水线式FCS-MPC优化方法，有效提升了控制效率与系统性能。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中的多电平拓扑具有重要参考价值。CHB拓扑常用于高压大功率并网场景，通过优化FCS-MPC的计算逻辑，可显著降低DSP/FPGA的运算压力，提升系统动态响应速度。建议研发团队评估该“单元级流水线”算法在多模块级联系统中的移植可...
三相有源前端整流器的预测占空比控制
Predictive Duty Cycle Control of Three-Phase Active-Front-End Rectifiers
Zhanfeng Song · Yanjun Tian · Wei Chen · Zhibin Zou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种针对三相有源前端（AFE）整流器的在线优化占空比控制方法，旨在不同工况下获得最优控制动作。该方法借鉴了有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）的成本函数构建思路，通过优化求解过程，实现了对整流器性能的精确控制。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）业务具有重要参考价值。AFE整流技术是光伏逆变器和储能变流器实现双向能量流动与电网高质量并网的核心。文中提出的在线优化占空比控制方法，相比传统FCS-MPC，能有效降低开关频率波动，提升系统动态响应速度，并减少谐波含量。建议研发团队将其应用于Pow...
嵌套中点钳位
NNPC）变换器的有限控制集模型预测控制
Mehdi Narimani · Bin Wu · Venkata Yaramasu · Navid Reza Zargari · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文提出了一种用于嵌套中点钳位（NNPC）变换器的模型预测控制（MPC）策略，旨在实现输出电流控制及飞跨电容电压平衡。NNPC变换器作为一种四电平拓扑，适用于2.4–7.2 KV的中压应用场景，无需串联功率半导体器件即可实现宽电压范围运行。
解读: 该研究针对中压多电平拓扑，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，NNPC拓扑能有效降低器件电压应力并提升功率密度。FCS-MPC控制策略虽计算量大，但其在动态响应和多目标优化上的优势，可为...
基于MPSoC的矩阵变换器空间矢量预选与在线参数辨识模型预测控制
MPSoC-Based FCS-MPC With Space Vector Preselection and Online Parameter Identification for Matrix Converter
Huawen Yao · Henry Shu-Hung Chung · Alan Wai-Lun Lo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对矩阵变换器中有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）计算量大及参数不确定性问题，本文提出了一种结合空间矢量预选与在线参数辨识的改进策略。该方法有效降低了计算负载，并增强了系统在参数波动下的鲁棒性。
解读: 该文献提出的空间矢量预选与在线参数辨识技术，对于优化阳光电源的高性能功率变换器控制算法具有参考价值。虽然矩阵变换器目前在光伏逆变器中应用较少，但其核心的计算优化策略（如MPSoC架构下的MPC算法）可直接迁移至阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan储能变流器（PCS）的控制系统中。通过降低控制...
基于动态阈值调整的永磁同步电机事件触发模型预测控制
Dynamic Threshold Adjustment-Based Event-Triggered Model Predictive Control for PMSM Motor
Junqiang Luo · Yixiao Luo · Kai Yang · Md Sazzit Hossen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文提出了一种针对永磁同步电机（PMSM）的基于动态阈值调整的事件触发有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）策略。核心创新在于引入扰动补偿器动态调整事件触发阈值，在保证控制性能的同时，有效降低了计算负载和开关频率。
解读: 该技术主要针对PMSM电机控制，与阳光电源的电动汽车充电桩（电机驱动相关模块）及风电变流器中的电机侧控制具有技术同源性。FCS-MPC虽然控制性能优异，但计算量大，该研究提出的动态阈值事件触发策略能显著降低控制器运算压力，有助于提升阳光电源在高性能电机驱动及变流器控制领域的响应速度与能效。建议研发团...
基于李雅普诺夫预测模型的机器人柔性关节电机模型预测控制
Model Predictive Control of Robot Flexible Joint Motor Based on Lyapunov Prediction Model
Zebin Yang · Tianyang Shen · Xiaodong Sun · Hao Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
针对柔性关节永磁同步电机（FJ-PMSM）在候选电压矢量策略下的参数敏感性问题，提出了一种基于李雅普诺夫函数预测模型的自适应控制方法。该方法利用有限控制集模型预测控制（FCS-MPC），将连续输入控制律转化为相关约束，有效提升了系统的鲁棒性与控制精度。
解读: 该文献提出的基于李雅普诺夫函数的自适应模型预测控制（MPC）算法，旨在解决电机参数变化带来的鲁棒性问题。虽然其应用背景为机器人柔性关节，但其核心控制逻辑可迁移至阳光电源的电机驱动类产品中。对于风电变流器及储能系统中的PCS（如PowerTitan系列），电机参数的实时辨识与鲁棒控制是提升系统动态响应...
基于贝叶斯推理的永磁同步电机驱动自适应模型预测电流控制
Adaptive Model Predictive Current Control for PMSM Drives Based on Bayesian Inference
Xiaoguang Zhang · Xiang Yu · Guofu Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文针对传统有限控制集模型预测电流控制（FCS-MPCC）中参数鲁棒性不足的问题，提出了一种基于贝叶斯推理的自适应模型预测电流控制（BI-AMPCC）方法。该方法利用人工智能算法提升控制系统的灵活性与鲁棒性，有效解决了电机驱动系统在参数变化下的性能衰减问题。
解读: 该技术主要应用于电机驱动控制，与阳光电源的电动汽车充电桩（电机驱动相关模块）及风电变流器业务具有技术同源性。模型预测控制（MPC）在阳光电源的组串式逆变器和储能变流器（PCS）中已广泛应用，但参数鲁棒性一直是提升系统动态响应的关键痛点。引入贝叶斯推理等AI算法进行参数自适应优化，有助于提升阳光电源逆...
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