我们很高兴分享我们近期的期刊论文《基于FPGA的FCS-MPC结合空间矢量预选与在线参数识别用于矩阵变换器》（FPGA-Based FCS-MPC with Space Vector Preselection and Online Parameter Identification for Matrix Converter），已于IEEE Transactions on Power Electronics（2025年10月）发表：
- 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.
论文摘要
传统有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）应用于矩阵变换器时，面临高运算量和参数不确定性的重大挑战。为了解决这些问题，本文提出了一种结合空间矢量预选与在线参数识别的FCS-MPC方法。该方法通过对输入滤波器采用简化的状态轨迹预测模型，并将候选开关状态数由27个减少到5个，大幅降低了每个周期确定开关状态时的计算负担。此外，该方法能够持续监控输入滤波器元件和负载状况，并将此功能整合进控制机制中，提升了整体系统性能。多处理器系统芯片（MPSoC）的应用，带来了高度并行性和灵活性，使算法能够在10微秒内执行，并促进高采样频率，从而改善了变换器性能，包括总谐波失真（THD）和功率因数。原型机的实验结果验证了所提方法在各种电力变换（包括AC/AC、AC/DC、DC/AC、DC/DC及双向电力传输）下的有效性。
研究团队成员
香港珠海学院
- 卢葦麟教授，资讯科学系主任及教授
香港城市大学
- 姚华文，智慧能源转换与应用研究中心，电子工程学系
- 钟树鸿，智慧能源转换与应用研究中心，电子工程学系
作者与论文相关照片
启动在线参数识别方法于时间 tₐ 的实验结果：
(a) AC/AC变换验证（iₒₐ：5A/div，vₛₓ：100V/div，iₛₓ：5A/div，时基：10ms/div），
(b) 启动识别方法前的输出电流与源电流总谐波失真（THD），
(c) 启动识别方法后的输出电流与源电流总谐波失真（THD），
(d) DC/AC变换验证（iₒₐ、iₒ_b、iₒ_c、iₛₓ：5A/div，时基：10ms/div），
(e) DC/AC变换启动识别方法前（左）与后（右）的输出电流总谐波失真（THD）。
