摘要
本研究对两种先进的最大功率点跟踪（MPPT）方法进行了比较性能评估，即滑模控制（SMC）和卡尔曼滤波器（KF），并专门应用于独立光伏水泵系统（PVWPS）。为实现经济可行性，系统设计为无储能运行模式，通过高动态直接转矩控制（DTC）方案和三级逆变器驱动三相感应电机（IM）。核心技术贡献在于解决在部分遮挡条件（PSC）下最大化能量产出的关键挑战。部分遮挡条件会导致复杂的非凸功率-电压（P-V）特性，其中包含多个峰值，而传统MPPT算法无法稳定定位全局最大功率点（GMPP）。为克服这一缺陷，我们实施了基于SMC的MPPT算法，利用其固有的鲁棒性和快速动态响应特性，并与卡尔曼滤波器MPPT进行比较，后者依赖随机状态估计实现精确跟踪和有效抑制干扰。通过MATLAB/Simulink分析，将所提出的技术与扰动观察法（P&O）MPPT方法进行比较。比较考虑了跟踪效率、收敛速度以及各种遮挡条件下的稳态纹波，以确定提高PVWPS性能的最有效控制策略。所报告的性能评估基于在MATLAB/Simulink环境中使用经过验证的系统模型进行的数值模拟。
