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单相电源转换器最优调制中最小电流谐波失真的界限

系统与控制 2025-12-10 v1 系统与控制 最优化与控制

摘要

最优脉冲模式(OPPs)是一种调制技术,通过优化过程离线计算开关信号以满足特定性能准则,如电流谐波失真。优化既决定开关角度(即开关时间),又决定模式结构(即电压水平序列)。该优化问题具有挑战性,属于包含整数型电压水平和三角函数非凸性的混合整数非凸问题。我们通过将OPPs设计重新解释为混合系统的周期模式选择最优控制问题,其中角度和水平的选择对应于转移图中的跳跃时间选择。该时域表述使我们能够直接运用最优控制中的凸松弛技术,构建一系列半正定规划程序,对最小可实现谐波失真提供下界,并随转换器水平数和开关角度数呈二次 scaling。数值结果表明,所提方法有效。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.08201,
  title  = {Bounding the Minimal Current Harmonic Distortion in Optimal Modulation of Single-Phase Power Converters},
  author = {Jared Miller and Petros Karamanakos and Tobias Geyer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.08201},
  year   = {2025}
}

备注

18 pages, 6 tables, 18 figures