2024年11月4日，由山东大学研究生院、党委研究生工作部主办，yl6809永利官网承办的2024年第63期（总第1400期）“稷下风”研究生学术讲坛在千佛山校区电力楼四楼报告厅举行。本期讲坛邀请到德国慕尼黑工业大学的Ralph Kennel教授和山东省科学院激光研究所的高建波老师主讲，讲坛由张祯滨教授和李真副教授主持。

讲坛主题（一）：电力电子在可再生和不可再生能源中的应用——远超人们的想象

  Ralph Kennel教授带来了关于电力电子在各领域应用的精彩报告。Kennel教授首先简单介绍了电力电子的基础，即通过电力半导体器件实现电气物理量（电压，电流，功率）的高效转换，应用于升降压、频率变换、干扰补偿以及设备控制等场景。之后Kennel教授重点介绍了电流源型逆变器（CSI），并指出某文献中关于CSI动态性不如电压源型逆变器（VSI）的说法是错误的，CSI 输出电压能实现与 VSI 输出电流相同的动态控制，但CSI与电机连接需电容解耦，且多个CSI在同一直流链路应采用串联连接。Kennel教授通过PWM控制CSI实验波形的示例，展示了其控制效果。

  随后， Kennel教授介绍了矩阵逆变器，矩阵逆变器实现了将一种交流系统转换为另一种变频交流系统，线电压最大值形成 “直流链路电压”。这种逆变器具有输出电压电流特性良好、线电压谐波低、无直流链路电容和电感等优点。

  最后，Kennel教授与同学们讨论了模型预测控制（MPC）和阻抗源逆变器。MPC基于模型进行控制，包括直接模型预测控制和其他预测控制方式。其优势在于能利用系统模型知识、考虑逆变器限制和动态行为、改进非线性系统表示、无需复杂级联结构、动态性能好；局限是对处理性能要求高且其稳态精度和动态行为依赖模型参数的准确性。阻抗源逆变器是利用阻抗源作为直流链路，在低直流链路电压下，通过功率器件同时导通对电感充电提升电压，结合了升压转换器和变频器功能，适用于输入电压低的应用场景。Kennel教授指出，MPC 控制在准 Z 源逆变器中表现出更好的性能，如稳态下输出电流总谐波失真（THD）更低、动态响应更快，这得益于分支定界和移动阻塞策略。

  报告结束后，Kennel教授与同学们就讲座内容进行了深刻的讨论，同学们受益匪浅。

讲坛主题（二）：伺服锻压技术发展与成果介绍

  随后，高建波老师就伺服锻压技术，为同学们带来一场精彩报告。

  首先高建波老师为同学们介绍了伺服锻压技术现状。高老师介绍了机械压力机的原理，以及压力机在汽车、家电、航空航天等领域的广泛应用，然后对比了伺服压力机与传统压力机，阐述了伺服压力机在性能、能耗、价格等方面的特点，以及其在锻造、冷挤压、落料等多种加工工艺中的应用。详细介绍了旋转和直线运动的两种现有伺服驱动技术，包括曲柄和螺杆驱动，分析了它们的优缺点，如曲柄驱动的低速冲压、高速回程、肘杆增力等特点，以及螺杆驱动的线性出力、行程大等特点。高建波老师同时展示了国内外相关产品，指出国内伺服锻压装备严重依赖国外电控系统的现状。

  之后高建波老师分析了伺服压力机的国内外发展现状。国内外伺服压力机技术发展趋势相似，但国内市场接受度有待提高；国内批量小、重价格，国外批量大、重品质，导致伺服压力机市场需求有所不同。通过学术文献和专利数量分析，高建波老师指出国内产业关注度滞后，目前处于产业低谷期，预测未来国内伺服压力机市场占有率将有所提高。

  最后高建波老师向同学们展示了伺服锻压新技术产业化成果。高老师所在团队自主研发了大功率伺服驱动器、直驱电机、伺服锻压控制系统并应用于 150 吨多连杆伺服压力机、315 吨和 400 吨电动螺旋压力机、1000 吨电动螺旋压力机等设备。并且，我国伺服锻压研发团队当前负责多个项目的控制系统集成，如合肥美的洗衣机厂630吨伺服压力机、山西大运 6400 吨全自动冲压生产线等，产品用于新能源汽车生产，部分项目被列入国家首台（套）新技术装备目录。

  在学术报告的尾声，与会老师与同学们共同合影留念。本期“稷下风”研究生学术论坛在智慧的火花与热烈的掌声中顺利落下帷幕。

  报告人简介：

  Ralph Kennel，德国慕尼黑工业大学讲席教授，IET Fellow，英国特许工程师，IEEE Member-at-Large, 前PELS副主席。主要从事电驱系统无编码器控制、电力电子系统预测控制、能量传输等研究。Kennel教授1983年至1999年历任Robert BOSCH （Germany）研发主任、部门主管、CTO等职位，是德国伺服和工业电子领域多个标准的制定者；1999年至2008年任德国乌普塔尔大学教席教授；2008年起任慕尼黑工大教席教授。曾获IEEE - Harry Owen Distinguished Service Award、EPE Outstanding Achievement Award等。Kennel教授是国科大、哈工大、山大等单位兼职讲席教授，积极推动中德科技合作。

  高建波，山东青岛人，山东省科学院激光研究所研究员。

  1989年就读于清华大学自动化系，获学士、硕士和博士学位。2001年赴德国工作，在德国弗劳恩霍夫研究院、慕尼黑工业大学以及企业从事科研和管理工作。曾任研发工程师、中国事业部主任、总工程师、高科技公司合伙人和创始人等。2017年回国，全力推进国内锻压机床自主知识产权控制技术研发工作。

  主要从事高端装备、运动控制、电力电子及相关技术的应用研究和产业化工作。以第一发明人身份获发明专利10余项，发表论文30余篇。完成省重点研发项目等多项政府资助项目，总额1800万元。主持二十余项企业新技术开发项目，总产值逾3000万元。其中64000 kN全自动冲压生产线列入国家《首台（套）重大技术装备推广应用指导目录》。科研成果获山东省科技进步二等奖，实现产业转化6000余万元。所创办公司于2022年获国家人社部“回国创业启动支持计划”重点项目支持。