[1]論文名稱：Model Predictive Control With Parameter Identification for Multi-Dual-Active-Bridge Converters Achieving Accurate Power Balancing（具有參數(shù)辨識(shí)功能的多模塊 DAB 變換器模型預(yù)測(cè)控制實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)功率均衡）

[2]期刊名稱：IEEE Transactions on Power Electronics（SCI 一區(qū)）

[3]影響因子：6.7

[4]論文鏈接：https://ieeexplore.ieee.org/document/10168292

一、論文主要內(nèi)容

雙有源橋式 (Dual-active-bridge，DAB) 變換器近年來被廣泛應(yīng)用于各類新型電力系統(tǒng)中。為應(yīng)對(duì)大功率、高電壓、大電流場(chǎng)合，多模塊 DAB 變換器串并聯(lián)系統(tǒng)成為了研究熱點(diǎn)。模型預(yù)測(cè)控制 (Model Predictive Control，MPC) 因優(yōu)異的動(dòng)態(tài)性能、易于實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)控制、易于拓展、可簡(jiǎn)化控制器參數(shù)設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)，使得其適合于多模塊系統(tǒng)控制。然而，現(xiàn)有 MPC的控制精度對(duì)變換器的電感等參數(shù)精度依賴性較高，且針對(duì)多模塊 DAB 變換器串并聯(lián)連接的 MPC 研究相對(duì)較少。

本文首先針對(duì)多模塊 DAB 變換器四類串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)地提出了相應(yīng)的 MPC 方案，實(shí)現(xiàn)了能量均衡控制并顯著提高了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能。其次，針對(duì)四類串并聯(lián)結(jié)構(gòu)在電路參數(shù)與模型參數(shù)不匹配工況，分別量化了輸出電壓偏差及功率分配偏差。在此基礎(chǔ)上，將遞歸最小二乘 (Recursive Least Square，RLS) 算法集成到 MPC 中，該方法無需額外增加采樣器件，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵參數(shù)的精準(zhǔn)實(shí)時(shí)辨識(shí)，從而顯著提高了預(yù)測(cè)控制算法在模型參數(shù)存在誤差時(shí)的控制精度及均功率效果。最終，借助南京研旭電氣科技有限公司制作的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)單模塊、多模塊 DAB 變換器的模型預(yù)測(cè)控制，展示了參數(shù)誤差對(duì)控制性能的影響，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合參數(shù)辨識(shí)實(shí)現(xiàn)：(i)各模塊的功率均衡控制；(ii)顯著提高系統(tǒng)的暫態(tài)性能；(iii)有效抑制模型參數(shù)誤差所造成的影響。

二、實(shí)驗(yàn)方案介紹

為了驗(yàn)證本文所提方法的有效性，我們與南京研旭溝通，定制了如圖 1 所示的YXSPACE-SP2000 和 YXPHM-DAB2xb-III 系列設(shè)備，用以構(gòu)建多模塊 DAB 變換器測(cè)試平臺(tái)。