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欢迎阅读IEEE Transactions on Industrial Electronics期刊2026年issue1推送（第5期/共13期）。本期推送共包含10篇研究论文简介，内容聚焦于电机性能优化、电力变换器、控制稳定性、高精度传感技术、并联与均流策略、虚拟同步发电机（VSG）等前沿方向，覆盖了谐波注入、混合建模方法、数据驱动广域阻尼与空间矢量调制优化等若干关键技术路径。 本期研究有助于推动工业设备、电动汽车和可再生能源接口系统的效率、可靠性与智能化升级。
本期目录
📖 第1篇：基于谐波注入的磁滞电机转矩特性改进方法
📖 第2篇：多虚拟同步发电机并联超级充电系统双频功率振荡新视角
📖 第3篇：一种用于提升轻载效率的新型非对称并联LLC谐振变换器
📖 第4篇：基于高灵敏度薄膜兰姆波谐振器与自对准微磁体的新型非接触式直流电流传感器
📖 第5篇：一种用于ISOP变换器输入电压均压的新型分散式强制占空比方法
📖 第6篇：面向通信中断与多时滞可再生能源系统的PMU功率振荡阻尼控制
📖 第7篇：面向混合动力电动汽车的新型混合磁通双机械端口双电气端口电机
📖 第8篇：面向可再生能源系统的PMU基功率振荡阻尼控制：应对通信中断与多重时延
📖 第9篇：基于机器人学习与动态虚拟屏障的新型鲁棒共享遥操作框架
📖 第10篇：一种降低3-3交流/交流高频链矩阵变换器电流应力的新型空间矢量调制策略
📖 第1篇
📌 基于谐波注入的磁滞电机转矩特性改进方法
A Method for Improving Hysteresis Motor Torque Characteristics Based on Harmonic Injection
作者：Bo Gao，Yuan Cheng，Haodong Sun，Kai Yao，Zhenze Zhao，Shumei Cui
本文针对磁滞电机在化工、食品与医疗等行业应用中普遍存在的谐波注入型控制改进需求，界定了问题与应用场景：在不改动电机机械结构的前提下提升输出转矩并降低能耗。文章提出整体技术路线为基于材料测试建立的场路耦合解析模型，输入为定子电流与注入谐波分量，输出为磁滞回环与转矩特性，关键模块包括谐波频谱分析、磁场耦合仿真與控制优化。与既有依赖结构改造的方法不同，本文的核心在于通过软件控制精确塑形定子磁动势，以主动改变转子磁滞回环面积，实现转矩增强，主要创新点为拉格朗日乘子优化的谐波权衡策略与基于试验数据的模型校准。
实现层面首先基于材料的磁滞曲线和频谱测试数据构建离散域的场路耦合方程，随后将谐波注入设计表述为带约束的优化问题，约束包括电流峰值与温升限制。优化采用拉格朗日乘子求解并结合数值搜索以获得实用的谐波幅值与相位，控制实现通过PWM波形叠加三次谐波，不改变主频载波结构。文中给出了实现要点：注入频率选择、谐波相位同步与热限速率限制，部署要点包含对现有驱动器固件的最小改动和在线参数自适应环路以应对材料老化。
实验与仿真在异步与牵出测试工况下开展，评价指标为输出转矩、输入功率与铜损。关键数据表明：注入三次谐波后，磁滞转矩提升15%，且在等转矩要求下输入功率降低至85%，同时铜损变化可控。对比基线为未注入谐波的传统控制方案，进行了敏感性分析以验证不同谐波阶次与幅值对转矩脉动与反电动势的影响。最终结论指出该方法在无需改造机械结构的条件下即可实现显著性能提升，适用于多种几何与材料配置，工程价值在于提高实用性与部署灵活性。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11124941
📖 第2篇
📌 多虚拟同步发电机并联超级充电系统双频功率振荡新视角
A New Perspective of Dual-Frequency Power Oscillation in Multi-VSGs Parallel Supercharger System
作者：Zhiqiang Xiao，Leming Zhou，Lin Zhang，Huijie Cheng，Yulin Xia，Jiansheng Hu，Chenxi Song，Jin Liu，Jianxin Meng
本文针对并联多台虚拟同步发电机（VSG）的超级充电站系统在并联数量增加时出现的双频功率振荡现象展开分析，应用场景为大规模快充站与配电网交互。作者首先建立了以P/ω为核心的导纳模型，明确输入为单台VSG输出与电网频率扰动，输出为系统整体功率振荡响应。文章框架包含并联数量、扰动类型（负载功率扰动与电网频率扰动）与振荡模式的映射关系，核心机理为并联单元相互作用下的模态耦合与前馈不对称性，与传统仅考虑单频模态的研究区别在于揭示了两类扰动下振幅随并联数量反向变化的非直观规律。
为抑制该类双频振荡，文中提出了基于误差功率前馈补偿的控制策略，包含低通滤波前馈用于抑制低频成分、微分前馈用于抑制同步振荡。控制实现上结合虚拟惯量与阻尼系数构造前馈项，并在本地控制器内完成，无需额外通信。实现要点包括误差功率滤波带宽设置、前馈增益整定与稳态均流不受影响的耦合约束，文中给出了对前馈滤波器与微分器参数敏感性的分析与建议。
仿真与实验在并联多台VSG的测试平台上验证，关键数值如下：在负载扰动工况下，系统最大振荡幅度由72%降为6%；在电网频率扰动下，最大振荡幅度由142%降为68.4%。此外，方法在不影响稳态均流与无需通信的前提下实现了双频协调抑制。工程结论为该策略可显著降低充电站变压器过载风险并提升系统动态鲁棒性，适用于多台VSG并联的快充与微网场景。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11170421
📖 第3篇
📌 一种用于提升轻载效率的新型非对称并联LLC谐振变换器
A Novel Asymmetrical-Parallelled LLC Resonant Converter for Light Load Efficiency Improvement
作者：Xiaozhou Wang，Shuang Zhao，Helong Li，Yue Zhao，Fei Liu，Lijian Ding
本文面向车载与高密度电子设备电源的轻载效率问题，提出了基于多单元并联的系统架构以解决传统LLC在低负载下效率下降的瓶颈。总体框架由APLLC（非对称并联LLC）拓扑、功率分配控制与混合建模三部分组成。输入为电网侧直流或中间母线，输出为负载电压，关键模块包括性能单元（P-Unit）与效率单元（E-Unit）的并联管理、模式切换逻辑與功率分配策略。文章的主要创新在于借鉴多核思想提出异构并联单元协同工作与基于任务剖面的功率分配策略，有别于对称并联或单一单元设计。
在实现细节上，作者提出了一种混合建模方法，结合基波近似与时域模型以兼顾精度与计算效率，并以此为基础推导出功率容量比与调度算法。控制器涉及在线负载识别、单元功率分配与模式切换逻辑，关键实现要点包括单元间电压/电流采样同步、切换死区处理与并联容错机制，部署考虑了开关损耗、磁性元件热限与并联单元容差，确保在硬件多样性下的鲁棒性。
实验在典型工况与任务剖面下对比传统LLC与对称并联LLC，报告的关键数据为：在20%负载/240V条件下，系统效率由87%提升至94.1%；在10%轻载时，效率达到96.7%，并显著扩大有效负载范围。消融实验表明单元容量比与分配策略对轻载效率影响显著。工程结论为APLLC在轻载场景下能够显著降低能耗并提升续航或系统寿命，适合车载充电器与高密度电源。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11176849
📖 第4篇
📌 基于高灵敏度薄膜兰姆波谐振器与自对准微磁体的新型非接触式直流电流传感器
A Novel Contactless DC Current Sensor Using a Highly Sensitive Thin-Film Lamb Wave Resonator With a Self-Aligned Micromagnet
作者：Wenwei Gao，Feng Gao，Chenyao Zhu，Huikai Xie，Xiaoyi Wang
本文提出了一种面向电力电子与物联网设备的微型化、非接触式直流电流传感器解决方案，应用场景包括智能电网、便携式监测与高密度电源。总体系统采用悬臂梁结构将薄膜铌酸锂兰姆波谐振器与自对准微磁体集成，输入为待测导线产生的恒定磁场，输出为谐振频率偏移量，关键模块包括兰姆波谐振器感测单元、微磁体力矩耦合与频率测量电路。与传统分流或互感器相比，该方法实现了非接触测量与微型化的技术路径。
实现细节方面，研究对悬臂梁的几何参数、薄膜材料的机械品质因数与微磁体定位进行了联合优化；检测环节采用高分辨率频率计测量谐振偏移，信号处理包括带通滤波與锁相检测以提升抗噪能力。关键实现要点为谐振频率偏移检测灵敏度与微磁体自对准工艺，且在设计中考虑了温漂补偿与磁场非线性校准，以保证现场复杂电磁环境下的鲁棒性与可重复性。
实验验证在静态直流工况下表明传感器可实现高精度测量且具有很强的抗干扰能力。关键指标包括极限分辨率、线性度与温漂：在目标测量区间内，传感器显示出高品质因数所带来的优异灵敏度，并且在与传统分流器比较时显示出低插入损耗与更好的安全性。工程价值体现在无需电气接触即可实现高精度监测，适合嵌入式与高密度电力电子平台的在线监测需求，特别适用于智能电网与电动汽车动力电池监测场景。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11126897
📖 第5篇
📌 一种用于ISOP变换器输入电压均压的新型分散式强制占空比方法
A Novel Decentralized and Forced Common Duty Ratio Method for Input Voltage Sharing of ISOP Converter
作者：Wei Zhou，Jiang You，Liuzhong Zhang，Hui Peng
本文面向输入串联输出并联（ISOP）型高压大电流应用，提出了一种分散式占空比前馈控制框架以实现输入电压自然均压，应用场景包括数据中心电源、新能源逆变与电动汽车充电设施。整体方案由本地测量模块、占空比调整逻辑與强制公共占空比机制构成，输入为每模块的本地输入电压与输出电流，输出为各模块占空比。与集中式通信依赖的均压方案相比，本文强调无需全局通信即可实现分散式均压，并通过一个强制收敛机制保证稳态一致性。
实现上每个模块基于本地电压测量计算占空比前馈量，并在动态响应阶段允许占空比差异以快速响应扰动，而在稳态通过强制公共占空比机制收敛到一致。文章给出了控制律、前馈系数整定与鲁棒性分析，关键实现要点包括本地滤波器带宽选择、抗噪测量策略與对参数漂移的容错设计，且在控制器实现中显式考虑了模块参数不一致对收敛速度与均压精度的影响。
仿真与实验在输入电压突变、负载阶跃与模块参数不一致等多工况下验证了方法有效性。关键结论为在突变工况下系统能快速将模块输入电压恢复并在稳态维持均压，实验指标显示稳态电压偏差显著降低，动态响应时间与集中式方法相当但无需通信链路。工程价值是显著提高ISOP系统的鲁棒性與容错性，适合对可靠性要求高的分布式大功率应用。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11119071
📖 第6篇
📌 面向通信中断与多时滞可再生能源系统的PMU功率振荡阻尼控制
PMU-Based Power Oscillation Damping Control for Renewable Energy System With Communication Disruption and Multi-Time Delays
作者：Zhenjie Cui，Weihao Hu，Guozhou Zhang，Zhenyuan Zhang，Zhe Chen，Frede Blaabjerg
针对高比例可再生能源接入导致的跨区低频功率振荡与广域控制通信中断问题，本文提出了一种基于PMU在线数据驱动建模与分散式POD（功率振荡阻尼器）的控制框架。问题定义为在存在多重时滞、通信波动及模型不确定性的条件下，如何通过数据估计闭环动力学并设计鲁棒阻尼控制。总体路径包括基于多元OU过程的在线状态空间估计、基于实Schur分解的子模块化控制器重构与LMI约束下的鲁棒性整定。
实现上采用基于多元Ornstein-Uhlenbeck（OU）过程的在线估计算法，仅依赖PMU实时量测，无需断开控制器并能在线更新状态空间模型。控制器设计通过实Schur分解将全局阻尼任务分配到若干独立子模块，每个子模块实现本地阻尼并具备在部分通信中断时保持功能的能力。关键实现要点包括在线估计窗口长度、滤波参数与LMI约束的数值解稳定性。
在改进的4机2区域系统与IEEE 39节点系统的仿真中，方法准确估计了闭环状态空间模型并成功抑制振荡。关键指标包括估计的振荡模态频率与阻尼比误差小于可接受范围，且在存在通信中断与多时滞时相较传统状态反馈控制器展现出更快的收敛速度與更小的摆幅。工程结论为该数据驱动分散式POD能在复杂电网条件下提供多维鲁棒性，适合大规模可再生能源并网场景。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11168956
📖 第7篇
📌 面向混合动力电动汽车的新型混合磁通双机械端口双电气端口电机
A Novel Hybrid-Flux Dual-Mechanical-Port Dual-Electrical-Port Machine for Hybrid Electric Vehicles
作者：Ziqi Huang，Mingyuan Jiang，Shuangxia Niu，Zekai Lyu，Wenjie Wu，Longfei Xiao
本文针对HEV（混合动力电动汽车）在能量管理与功率耦合方面的需求，提出了一种混合磁通双机械端口双电气端口（DMP-DEPM）电机拓扑。系统框架由内外转子两套正交绕组构成，内转子与内燃机耦合、外转子与车轮直接耦合，双电气端口允许同时或独立管理来自电池与发动机的能量流。输入为两套电气端口的电力命令与机械输入，输出为车轮转矩與回收能量，关键模块包括径向与横向磁通线圈的磁路设计與多端口能量流分配。
在实现细节上，作者对正交绕组的电磁耦合、磁路饱和与绕组绝缘结构进行了系统设计，提出了正交绕组解耦的布局方法以降低耦合影响，并建立了解析模型用于转矩与磁能分配分析。控制层面建议采用分布式能量管理策略以在不同工况下优化能量流向，关键实现要点包括端口间的功率协调算法、热管理与结构紧凑化设计，便于车辆底盘集成。
仿真结果表明该拓扑在多种工况下能有效优化能量路径并降低转换损耗。实证结论包括在混合驱动模式下有望提升整体系统效率并增强能量回收能力，设计的解析模型为后续控制器与实验台架验证提供了理论基础。工程意义在于为HEV提供一种集成度高、控制灵活且有助于节约空间与提升系统鲁棒性的电机解决方案，适合未来多模式驱动与高效能量管理的车辆平台。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11121546
📖 第8篇
📌 面向可再生能源系统的PMU基功率振荡阻尼控制：应对通信中断与多重时延
PMU-Based Power Oscillation Damping Control for Renewable Energy System With Communication Disruption and Multi-Time Delays
作者：Zhenjie Cui，Weihao Hu，Guozhou Zhang，Zhenyuan Zhang，Zhe Chen，Frede Blaabjerg
本文聚焦于高比例风电光伏接入导致的低惯性条件下的功率振荡抑制。文章提出基于PMU的在线状态空间模型估计与一种重构的广域功率振荡阻尼器（RSD-POD）相结合的方案，目标是应对广域通信时延、信号中断與模型不确定性。系统输入为PMU同步量测，输出为本地POD的阻尼控制，框架包含在线估计、模式分解與分散式阻尼分配。
在实现方面，作者采用多元OU过程用于无扰在线辨识，并通过实舒尔分解将阻尼任务分配给独立子模块；鲁棒性整定以Razumikhin定理和LMI（线性矩阵不等式）约束求解为基础，确保在多重时滞和估计误差下系统稳定。关键实现点包括估计窗口长度选择、在线滤波与子模块优先级分配策略。
仿真在标准IEEE测试系统中表明方法能在通信时延与中断场景下有效抑制振荡，估计误差与时滞波动对阻尼性能的影响被显著削弱。实验结果显示在存在时滞与中断时，所设计的RSD-POD相比传统方法能更快速地抑制功角摆动並恢复稳定，表明该方法适合实际复杂网况下的工程部署，具有重要的电网暂态稳定性提升价值。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11168419
📖 第9篇
📌 基于机器人学习与动态虚拟屏障的新型鲁棒共享遥操作框架
A Novel Robust Shared Teleoperation Framework Based on Robot Learning and Dynamic Virtual Barrier
作者：Zhaohong Mai，Jing Guo，Chao Zeng，Yahong Chen，Muye Pang，Chenguang Yang，Jing Luo
本文面向复杂与动态环境下的人机共享遥操作问题，提出了结合机器人学习與动态虚拟屏障的鲁棒共享控制框架。研究定义了在高维任务、操作员行为不确定与动态障碍环境中如何平衡人工指令與自主建议的控制权重，系统输入包括操作员力/位置命令、机器人状态與环境感知，输出为实时轨迹修正與约束边界调整，核心模块涵盖在线意图识别、置信度评估与动态约束生成。
在实现上，框架引入在线学习模块用于意图识别與约束自适应，并实现了基于数据驱动的共享控制策略，关键实现要点为置信度评估机制与屏障实时调整算法，此外考虑了通信延时與感知误差对控制权重的影响。系统在控制器架构上支持本地快速响应与云端策略更新的混合部署，保证了实时性与长期学习能力。
实验在非结构化与动态障碍物环境中开展精密装配與抓取任务评估。结果显示与传统静态虚拟夹具方法相比，框架在保证相同安全水准下显著提升任务完成速度並降低操作员认知负荷；关键指标包括任务完成时间下降、用户错误率降低与干预频率下降等。工程结论为该框架适配不同技能水平操作员并能在医疗、远程勘探與危险环境作业中提升效率與安全性。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11176837
📖 第10篇
📌 一种降低3-3交流/交流高频链矩阵变换器电流应力的新型空间矢量调制策略
A Novel SVM Strategy to Reduce Current Stress of 3-3 AC/AC HFLMC
作者：Ping Jin，Chenghao Cao，Yujing Guo，Gang Lei，Jianguo Zhu
本文针对3-3交流/交流高频链矩阵变换器（HFLMC）在双向单级功率转换场景下存在的高频变压器（HFT）电流应力问题，提出了一种新的空间矢量调制（SVM）重构策略。研究首先分析了传统SVM导致的换流尖峰与环流机理，并建立了变换器内部电流路径的数学描述，系统输入为三相交流波形参考与开关时序，输出为优化后的开关序列与HFT电流分布，核心在于通过智能重构调制波形重新分配内部电流路径以降低应力。
实现细节包括对开关序列与占空比分配的时序优化，以及在保证双向功率流与单级转换优势的约束下应用新的寻优算法，关键实现要点为开关序列重排与实时电流均衡策略。作者还描述了在离散时域上评估开关组合的复杂度与在嵌入式控制器上部署的可行性方案，考虑了谐波性能与控制计算负担的折中。
仿真结果表明：所提SVM策略可将HFT电流应力降低约20%-30%，同时保持良好的输出电压质量与谐波水平。该改进显著降低了磁性元件热应力与电磁应力，提升系统长期可靠性。工程结论是该SVM重构策略为高功率等级與恶劣环境下的HFLMC应用提供了可行路径，有利于推进高频链小型化與高可靠性设计。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=11121610
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