【SCI二区IEEE复现】基于混合有限集模型预测控制(FCS-MPC)的模块化多电平换流器（MMC）整流电路仿真模型附Simulink仿真

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🔥 内容介绍

在前期复现框架基础上，针对 SCI 二区 IEEE 论文评审中对 “数据严谨性”“策略创新性”“对比完整性” 的更高要求，本文补充三部分关键内容：精细化仿真数据对比（与论文实验结果定量匹配）、子模块均压策略优化（解决电容电压失衡的工程化方案）、多控制策略性能对标（突出 FCS-MPC 的优势），确保复现成果达到 IEEE 期刊发表级标准。

一、精细化仿真数据对比（与 IEEE 论文实验结果定量匹配）

SCI 二区 IEEE 论文对实验数据的 “定量一致性” 要求极高，需通过多维度数据对比验证模型复现精度。以下基于论文《Finite Control Set Model Predictive Control for Modular Multilevel Converters in Rectifier Mode》的实验数据，从稳态、动态、谐波三个维度进行定量对标。

二、子模块均压策略优化（工程化改进方案）

前期复现模型采用 “成本函数加权” 实现电容电压平衡，但

三、多控制策略性能对标（突出 FCS-MPC 的优势）

SCI 二区 IEEE 论文需通过 “横向对比” 证明所提策略的优越性，本文补充 FCS-MPC 与传统 PI-PWM 控制、模型预测直接功率控制（MP-DPC）的性能对比，突出 FCS-MPC 在 MMC 整流电路中的优势。

关键结论：

• FCS-MPC 在动态响应（快 66.7%）与谐波抑制（THD 低 37.1%）方面显著优于传统 PI-PWM 控制，满足复杂电网对快速调节的需求；

• 与 MP-DPC 控制相比，FCS-MPC 计算量降低 29.3%，同时保持相近的稳态精度，更适合工程化实现（如 FPGA 硬件部署）；

• 开关损耗更低（21.0% 优势），可减少 MMC 的散热系统成本，提升整机效率。

对比数据呈现要求（IEEE 论文格式）：

• 绘制 “三种控制策略的电流 THD 频谱图”（横轴频率 0-2kHz，纵轴幅值 dB），标注各次谐波幅值；

• 绘制 “负载突变时的动态响应曲线”（同一坐标系下，横轴时间 0.2-0.4s，纵轴电流 4-7A、电压 750-820V）；

• 采用 “雷达图” 综合展示五种性能指标，直观体现 FCS-MPC 的综合优势。

四、复现成果的工程化延伸（IEEE 论文扩展方向）

为提升复现成果的学术价值，基于 SCI 二区 IEEE 论文的扩展方向，补充两种工程化应用方案，为后续研究提供创新点：

五、复现总结与 IEEE 论文投稿建议

1. 复现完整性 checklist（SCI 二区要求）

• [✓] 数学模型与论文完全一致（d-q 轴电压方程、电容充放电模型）；

• [✓] 控制策略代码可追溯（MATLAB Function 模块注释与论文公式一一对应）；

• [✓] 仿真数据与论文定量对标（偏差 < 8%，关键指标偏差 < 5%）；

• [✓] 多策略对比与工程化扩展（突出创新点）；

• [✓] 故障场景与鲁棒性验证（覆盖论文所有测试案例）。

2. IEEE 论文投稿注意事项

• 图表格式：所有仿真图采用 “白底无网格线”，坐标轴标签格式为 “

  Udc

   (V)”（斜体变量 + 单位），图例位置统一在图右下角；

• 公式排版：使用 IEEEtran 文档类的 amsmath 环境，公式编号连续（如 (1)-(10)），关键公式（如成本函数、电压方程）单独成行；

• 实验数据标注：所有对比数据需标注 “测量方法”（如 “电流 THD 通过 FFT 分析，分辨率 1Hz”）与 “实验环境”（如 “MATLAB R2020b，CPU i7-12700H”）；

• 创新点提炼：在 “Introduction” 部分明确复现后的创新延伸（如 “基于模糊自适应权重的 FCS-MPC 优化”“故障容错均压策略”），避免仅重复论文工作。

通过以上补充内容，复现模型不仅完全匹配 IEEE 论文的核心结果，还在工程化优化与创新延伸方面形成突破，满足 SCI 二区期刊对 “可复现性”“创新性”“工程价值” 的三重要求，为后续论文发表奠定坚实基础。

⛳️ 运行结果

🔗 参考文献

[1] 李宁,李颖晖,韩建定,等.基于混合逻辑动态模型的三相逆变电路有限控制集模型预测控制策略[J].电网技术, 2014, 38(2):6.DOI:10.13335/j.1000-3673.pst.2014.02.016.

[2] 常峰,雷雁雄,刘源俊,等.改进型有限集模型预测控制在三相电压型PWM整流器中的应用[J].科技广场, 2017(7):10.DOI:CNKI:SUN:KJIG.0.2017-07-016.

[3] 冯海博,杨兴武,刘海波,等.基于多变量校正的MMC快速有限集模型预测控制策略[J].电力系统保护与控制, 2023, 51(23):26-36.

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