我們很高興分享我們近期的期刊論文「FPGA為基礎的FCS-MPC結合空間向量預選與即時參數辨識於矩陣式轉換器」（FPGA-Based FCS-MPC with Space Vector Preselection and Online Parameter Identification for Matrix Converter），已於IEEE Transactions on Power Electronics（2025年10月）發表：
- Huawen Yao, Henry Shu-hung Chung, and Alan Wai-Lun Lo, “FPGA-Based FCS-MPC with Space Vector Preselection and Online Parameter Identification for Matrix Converter,” IEEE Transactions on Power Electronics, October 2025.
論文摘要
傳統有限控制集模型預測控制（FCS-MPC）用於矩陣式轉換器時，面臨高運算量及參數不確定性的重大挑戰。為了解決這些問題，本文提出一種結合空間向量預選與即時參數辨識的FCS-MPC方法。此方法藉由對輸入濾波器採用簡化的狀態軌跡預測模型，並將候選開關狀態數由27個減少至5個，大幅降低每個週期決定開關狀態時的運算負擔。此外，該方法能夠持續監控輸入濾波器元件與負載狀況，並將此功能整合至控制機制中，提升整體系統效能。多處理器系統晶片（MPSoC）的運用，帶來高度並行性與靈活性，使演算法能在10微秒內執行，並促進高取樣頻率，進而改善轉換器效能，包括總諧波失真（THD）及功率因數。原型機的實驗結果驗證了所提方法在各種電力轉換（包括AC/AC、AC/DC、DC/AC、DC/DC及雙向電力轉換）下的有效性。
研究團隊成員
香港珠海學院
- 盧葦麟教授，資訊科學系主任及教授
香港城市大學
- 姚華文，智慧能源轉換與應用研究中心，電子工程學系
- 鍾樹鴻，智慧能源轉換與應用研究中心，電子工程學系
作者與論文相關照片
啟動即時參數辨識方法於時間 tₐ 的實驗結果：
(a) AC/AC轉換驗證（iₒₐ：5A/div，vₛₓ：100V/div，iₛₓ：5A/div，時基：10ms/div），
(b) 啟動辨識方法前的輸出電流與來源電流總諧波失真（THD），
(c) 啟動辨識方法後的輸出電流與來源電流總諧波失真（THD），
(d) DC/AC轉換驗證（iₒₐ、iₒ_b、iₒ_c、iₛₓ：5A/div，時基：10ms/div），
(e) DC/AC轉換啟動辨識方法前（左）與後（右）的輸出電流總諧波失真（THD）。
