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摘要
自由活塞内燃直线发电机具有燃料适应范围广、机械摩擦损耗小、压缩比可调等多种优势。但由于活塞运动轨迹受多重因素影响，运行工况极其复杂，系统输出功率和发电效率难以有效提升。该文以自由活塞内燃直线发电机为研究对象，提出一种基于预测算法的高效控制策略。通过预测算法计算系统预期的瞬时功率，利用空间矢量脉宽调制施加准确的电压矢量，进而减少系统的功率损耗，提高发电效率。相较于传统的直接功率控制，该策略针对自由活塞内燃直线发电机高频时变的发电特性，一方面克服了因脉宽调制开关信号延迟问题导致的效率损失，另一方面减少了因开关频率不固定而产生的噪声和损耗。搭建了基于Matlab/Simulink的控制系统模型，并在自由活塞内燃直线发电机的工况下对两种算法进行仿真对比，结果显示，该策略提升了系统的输出功率和效率，验证了控制策略的先进性。
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