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"台达杯"“一等奖”西安交通大学 | 第十一届高校电力电子应用设计大赛获奖作品展示

大赛介绍

第十一届高校电力电子应用设计大赛圆满结束，本届大赛下设“英飞凌杯”先进电源变换技术竞赛、“阳光电源杯”新能源与储能竞赛、“台达杯”人工智能与电力电子竞赛、“欣锐杯”电磁兼容设计竞赛等4个专题赛道，共有全国百余所高校的260支队伍报名参赛，186支队伍通过初审进入初赛，其中79支队伍进入决赛。

决赛于2025年11月5-7日在深圳举行，评选出特等奖2项、一等奖5项、二等奖16项、三等奖19项，优胜奖15项。

台达杯赛道简介

本竞赛旨在探索人工智能（Artificial Intelligence，AI）在电力电子领域的创新应用，如AI在电力电子设计、控制、运维等领域的应用，基于AI的项目规划管理，AI与领域知识融合方法等。鼓励大学生关注AI前沿，鼓励创新，鼓励开源，以促进“AI+电力电子”实际落地和产业升级。

团队介绍

单位：西安交通大学电气工程学院

队员：武光宸（队长）、傅煜、丁希睿、魏鸿基

指导老师：李宇飞

中国电源学会副理事长章进法博士（右1）为一等奖获奖队颁奖，西安交通大学代表队代表（右3）

团队成员（从左到右：丁希睿、魏鸿基、武光宸、傅煜）

参赛队伍隶属西安交通大学电气工程学院李宇飞教授领导的擎天-强智跨维电能变换实验室（Power-Electronics and Reinforcement Intelligence for Multi-scale Energy Conversion Lab, PRIME Lab),实验室主页：https://gr.xjtu.edu.cn/zh/web/yfliee/home，实验室隶属西安交通大学电气工程学院、电工材料电气绝缘全国重点实验室、电力电子与新能源技术研究中心（Power Electronics and Renewable Energy Center，PEREC），PEREC成立于1995年，由现任电源学会理事长刘进军教授（长江学者、IEEE Fellow）领衔。

团队风采：

技术简介：

聚焦交错并联Buck电路的深度强化学习（DRL，Deep Reinforcement Learning）控制器全流程开发，构建“算法设计-硬件部署-开源平台-实验验证”体系化架构。

1）算法层面：基于Matlab/Simulink平台搭建离散动作空间深度Q网络（DQN，Deep Q-Network）模型与连续动作空间近端策略优化（PPO，Proximal Policy Optimization）模型双模态控制框架，针对电路电感（L）、电容（C）等参数摄动场景，引入迁移学习（TL，Transfer Learning）机制实现预训练智能体的快速微调，保障复杂工况下的控制鲁棒性；

2）硬件部署层面：以STM32H7微控制器（MCU，Microcontroller Unit）为核心，完成ADC信号采样、AI模型本地推理及两相交错PWM脉冲生成功能集成；

3）开源软件平台：支持传统PI控制与DRL控制/训练模式的灵活切换，可视化呈现变工况电压控制结果，助力工程复现与测试验证；

4）实验验证：最终通过半实物实验平台完成闭环控制测试，充分验证了所提DRL控制方法的工程可行性。

创新亮点

1）双模态DRL融合迁移学习：设计DQN离散动作与PPO连续动作控制器，通过迁移学习微调机制，实现预训练智能体对电路参数变化的适配，提升控制鲁棒性；

2）DRL算法低成本MCU部署：基于STM32H7 MCU实现DRL算法硬件部署，实现从算法设计（DQN/PPO模型构建）到硬件验证，为电力电子变换器AI控制算法的工程化落地提供了可复用的硬件实现方案与实验依据。