Modulated Model-free Predictive Voltage Control for LC-filtered Inverter Based on Luenberger Observer

YIN Zheng; DENG Fujin; ZHAN Xin; HUANG Kun; Sayed ABULANWAR

doi:10.7500/AEPS20250205002

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Modulated Model-free Predictive Voltage Control for LC-filtered Inverter Based on Luenberger Observer

Basic Research | 更新时间：2025-09-25

- Modulated Model-free Predictive Voltage Control for LC-filtered Inverter Based on Luenberger Observer
- Automation of Electric Power Systems Vol. 49, Issue 17, Pages: 133-142(2025)
- 作者机构：
  
  1.东南大学电气工程学院，江苏省南京市 210096
  2.国网江苏省电力公司扬州供电公司，江苏省扬州市 225000
  3.国电南瑞科技股份有限公司，江苏省南京市 211106
  4.曼苏尔大学工程学院，曼苏尔 35516，埃及
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Key R&D Program of China(2022YFE0196300);Science, Technology & Innovation Funding Authority (STDF) of Egypt(46505)
- DOI：10.7500/AEPS20250205002
  CLC：
- Received：05 February 2025，
  
  Revised：2025-03-25，
  
  Published Online：13 June 2025，
  
  Published：10 September 2025
- 稿件说明：
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尹政,邓富金,詹昕等.基于龙伯格观测器的LC滤波型逆变器调制无模型预测电压控制[J].电力系统自动化,2025,49(17):133-142.

YIN Zheng,DENG Fujin,ZHAN Xin,et al.Modulated Model-free Predictive Voltage Control for LC-filtered Inverter Based on Luenberger Observer[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(17):133-142.
尹政,邓富金,詹昕等.基于龙伯格观测器的LC滤波型逆变器调制无模型预测电压控制[J].电力系统自动化,2025,49(17):133-142. DOI： 10.7500/AEPS20250205002.

YIN Zheng,DENG Fujin,ZHAN Xin,et al.Modulated Model-free Predictive Voltage Control for LC-filtered Inverter Based on Luenberger Observer[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(17):133-142. DOI： 10.7500/AEPS20250205002.

摘要

传统调制模型预测电压控制在面对LC滤波型逆变器系统内参数的不确定性和各类扰动时，通常难以保证输出电压的稳定性和精确性，尤其是在参数失配情况下，控制性能显著下降。为了解决该问题，文中提出一种基于龙伯格观测器的调制无模型预测电压控制(LO-M

FPVC)策略，消除了系统扰动对调制预测计算的影响，保证了逆变器输出电压控制的鲁棒性。首先，建立了逆变器无参数龙伯格观测器，对LC滤波型逆变器内部的参数变化及其他外部扰动进行精确识别；然后，将观测的扰动信息纳入调制预测运算中，消除了扰动对调制预测中各电压矢量作用时间计算的影响；最后，搭建了LC滤波型逆变器实验平台，验证了所提LO-M

FPVC策略的有效性。

Abstract

The conventional modulated model predictive voltage control usually has difficulty in maintaining the stability and accuracy of the output voltage when facing parameter uncertainty and various disturbances in the LC-filtered inverter system

especially in the case of parameter mismatch

the control performance declines significantly. To address this issue

this paper proposes a Luenberger observer based modulated model-free predictive voltage control (LO-M

FPVC) strategy. This strategy mitigates the impact of system disturbances on the calculation of modulated prediction

ensuring the robustness of the inverter output voltage control. First

a parameter-free Luenberger observer is developed for the inverter to accurately identify parameter changes inside the LC-filtered inverter and other external disturbances. The observed disturbance information is then integrated into the calculation of modulated prediction

eliminating the influence of disturbances on the duration calculation of each voltage vector in modulated prediction. Finally

an experimental platform for the LC-filtered inverter is constructed to verify the effectiveness of the proposed LO-M

FPVC strategy.

关键词

Keywords

references

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