改进重复控制方法在并联型有源电力滤波器中的应用研究

有源电力滤波器的电流控制器设计直接影响电流谐波的补偿效果,采用比例积分PI控制跟踪交流信号时存在静差,而基于内模原理的重复控制在特定频率处有无穷大的增益,能够实现电流无静差跟踪,但系统动态响应速度慢。因此,该文提出将PI前馈控制与重复控制相结合的改进重复控制方法。该方法能够对电流进行无静差跟踪,且对系统谐波具有较好的抑制效果。通过Matlab/Simulink仿真软件和APF装置验证了系统对电流谐波具有较高的补偿精度且系统的动态性能较好。     

100kVA并联型有源电力滤波器的研究

本文介绍了100kVA并联型有源电力滤波器系统的构成、工作原理,阐述了有源电力滤波器的电流检测和电流控制方法,分析并讨论了主电路参数的选择方法。在所研制的100kVA有源电力滤波器系统上进行了谐波补偿实验,取得了满意的实验结果。     

三相有源电力滤波器非线性滑模控制

为了提高三相有源电力滤波器(APF)实时跟踪和补偿谐波的能力,基于状态反馈精确线性化理论提出了一种有源电力滤波器(APF)非线性滑模控制策略。为了提高APF系统的动态性能和跟踪能力,建立了APF系统的仿射非线性模型,设计了电流内环非线性控制策略,并采用线性二次型调节器(LQR)方法进行了控制参数整定。为了调节和稳定系统的直流电压,采用滑模控制(SMC)进行了电压外环设计。搭建了仿真和实验平台,实验结果表明,该方法具有较好的动态响应、稳态特性和鲁棒性。     

基于延时补偿的电网谐波电流信号跟踪控制方法研究

针对电力系统中谐波污染严重等问题,以注入式混合的有源电力滤波器IHAPF作为研究对象,提出了基于延时补偿的谐波电流信号跟踪控制方法。该方法主要由π补偿Smith预估器与神经网络PI控制组成,π补偿Smith预估器使系统延时过程中从控制的闭环内部转换到外部,从而减小了控制延时对系统的影响;通过PSO-BP算法对PI控制器参数进行优化处理,最后对所提方法进行了仿真验证。仿真结果表明,与传统方法相比,本研究所提方法具有更好动态响应特性和更高的稳态补偿精度。     

三相混合有源电力滤波器系统设计

为改善电能质量,消除谐波,介绍了由无源滤波器和有源滤波器组合构成的三相混合电力滤波器及其工作原理和控制方案。该系统运用快速傅立叶检测算法,采用双DSP芯片为控制核心实现系统控制,提高补偿精度和运算能力。对比滤波前后的波形,客观地评估分析实际应用效果,验证了有源电力滤波器的可行性和有效性。     

基于UPF基波有功电流检测的DSP实现

针对有源电力滤波器中广泛采用的基于瞬时无功功率理论的检测技术的局限性,将功率因数的概念引入有源电力滤波器的控制中,提出了基于单位功率因数的基波有功电流检测技术。对该检测方法在DSP数字控制的并联型有源电力滤波器中的实现作了详细的阐述,并给出了部分算法程序,实验结果验证了该检测方法的有效性。     

基于模糊PI-重复控制的直流有源滤波器研究

直流有源滤波器具有抑制低次谐波的优点,被广泛地应用在航空等领域。为使直流有源滤波器能快速响应且精准补偿各次纹波,现提出一种基于模糊PI-重复控制的方法,并在Matlab/Simulink环境下进行了仿真验证。仿真结果表明,该控制方法不但具有较快的响应能力,而且能够进行无误差的稳态跟踪补偿。     

并联型有源电力滤波器的PSIM仿真研究

并联型有源电力滤波器是性能优良的谐波治理装置,可广泛应用于电力系统中,用于提高供电质量。文章重点论述了并联型有源电力滤波器的SPWM控制技术以及在PSIM仿真环境下的系统建模仿真,对仿真结果进行了详细分析,验证了并联型有源电力滤波器的SPWM控制技术的可行性、正确性。     

三电平APF的LCL滤波器设计和分析研究

针对有源电力滤波器(APF)补偿谐波电流时纹波较大的问题,对二极管箝位型(NPC)三电平APF的LCL滤波器设计和分析方法进行了研究。分析了滤波电感、电容和阻尼电阻等各个参数对LCL滤波器的影响,给出了LCL滤波器的设计原则和约束条件,提出了一种简单实用的LCL滤波器设计方法。首先,根据有源电力滤波器需要补偿谐波电流的最高次数和开关频率选定LCL滤波器谐振频率;然后,为了解决低频谐波电流和高频开关纹波电流互相干扰的问题,同时为了减小电感体积、节约成本,根据设计原则和约束条件对LCL的各个参数进行了优化设计;最后,在5 kVA三电平并联型有源电力滤波器实验平台上进行了实验验证。实验及研究结果表明,该设计方法在保证有源电力滤波器高补偿带宽的同时可以有效降低其纹波电流。     

模糊控制在有源电力滤波器直流侧中的应用

针对有源电力滤波器(APF)直流侧采用PI控制在启动时存在电压超调大和电流冲击以及在负载突变时电压波动大的问题,设计了一种参数模糊自整定PI控制方法来实现软启动和提高鲁棒性。以并联型三相三线有源电力滤波器为例,分析了其工作原理并提出了软启动方法,详述了模糊控制器的设计过程。仿真结果表明有源电力滤波器采用该方法在启动时能使直流侧电压平稳上升至给定值,启动电流也无冲击现象,并且鲁棒性强,证明此方法是可行的。     

A partial feedback linearization based control design and simulation for three phase shunt active power filter

This paper exploited partial feedback linearization technique to control design of a three phase shunt active power filter (APF) by considering it as a Multiple Input Multiple Output (MIMO) system. The averaged dynamic model of the three phase APF has been derived considering the single phase equivalent circuit of the system. This averaged dynamic model is used to partially feedback linearize the MIMO nonlinear system dynamics. New control input to the linearized system is obtained considering the stability of the complete APF system. After that, control input to APF is derived by nonlinear transformation. Stability of the internal dynamics of the system is analyzed considering zero dynamics of the system. MATLAB/Simulink based simulation results are provided to validate the performance of the controller.     

基于DSP的有源电力滤波器研究

分析了有源电力滤波器（active power filter,简称APF）的系统结构和工作原理,采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq检测算法,计算出APF的谐波指令电流,并选择电流跟踪控制方式之一的滞环比较方式。采用PSCAD/EMTDC软件为工具,对APF进行了建模及仿真分析;并在此基础上,设计了基于DSP的控制系统,仿真和试验结果证明了控制策略的有效性。     

基于重复控制的数控系统伺服调节技术的研究

针对数控活塞环车削周期性控制的特点,应用重复控制理论对活塞环车床数控系统伺服调节技术进行了研究。以M序列信号作为输入信号,采用最小二乘法首先对数控伺服系统模型进行了系统辨识;以辨识所得到的整个闭环伺服系统模型为调节对象,进行了重复控制器的设计,构建了适合于伺服系统调节的重复控制器;以Matlab/Simulink为工具对所构建的重复控制器进行了仿真比较,系统跟随误差由原来94.2%减少到11.1%;同时在自行开发的数控系统上进行实际试验比较,系统跟随误差也由87.9%减少到24.7%。通过试验表明,基于重复控制的伺服调节技术能有效地抑制周期运动中的跟随误差。     

基于人机耦合模型的上肢康复外骨骼闭环PD迭代控制方法

针对多关节上肢外骨骼重复性康复训练非线性求解困难问题,提出了一种闭环PD迭代学习控制方法。基于人体工学确定了六自由度上肢外骨骼康复机械臂的参数、自由度配置与关节运动范围。以人机交互力为耦合方式,建立了基于牛顿-欧拉法的人机耦合模型,完成了人机耦合动力学模拟分析。基于迭代学习控制理论提出外骨骼康复机械臂的闭环PD迭代学习控制方法,通过建模仿真分析了肩关节/肘关节迭代学习控制的轨迹误差、人机交互力和驱动力矩。第三次迭代后的轨迹误差小于0.05 rad,PD迭代学习控制器的输出对系统控制进行了有效的补偿,提高了系统状态的稳定性。研制了六自由度上肢外骨骼康复机械臂样机,开展试验测试。试验结果表明,随着控制试验在迭代域上的运行,系统的输出向着期望的系统状态转化,所提出的迭代学习控制算法可以提高上肢外骨骼康复训练重复性运动的控制精度,进而提高人机交互性能。     

液压型风力发电机组的转速和转矩解耦控制

以液压型风力发电机组为研究对象,输出高质量电能为研究目标,针对机组存在的转速和转矩解耦问题展开研究。建立定量泵-变量马达液压传动系统数学模型。从液压传动系统出发,探究影响机组电能输出质量的关键因素,分析该多输入-多输出系统存在的耦合问题,并采用前馈解耦补偿控制方法解耦。分析变量马达和比例节流阀对液压系统输出转速与转矩的控制规律,得到基于高电能质量控制的转速和转矩解耦控制器。以30kVA液压型风力发电机组半物理仿真实验台为基础,针对提出的控制方法展开研究。仿真和实验结果表明：液压型风力发电机组输出的转速和转矩实现了解耦控制,有效地实现了液压传动系统的稳速控制和传输功率波动的平滑控制。研究结果为液压型风力发电机组高质量电能输出控制和电网友好性能提高奠定了基础。     

控制有源功率滤波器的一种新方法

该文研究了带有模糊逻辑控制器和积分比例器的有源功率滤波器电路,分析了该电路的控制特征,通过模糊逻辑算法和数值模拟,结果表明：该控制电路具有良好的控制功能和输出电流的追踪能力.     

基于重复控制和预测控制的逆变器控制特性分析

为了改善整流性负载下逆变器的输出电压畸变,首先提出了重复控制和电流预测控制相结合的控制策略,并分别对重复控制和电流预测控制进行了稳定性分析,然后给出了重复控制器和预测控制器的控制参数设计方法,最后在实验平台上对控制特性进行了验证。,实验结果表明,重复控制能有效抑制整流性负载下的电压波形畸变,电流预测控制能提高系统的动态性能。     

基于预测电流控制算法三相电源功率因数校正的研究

有源电力滤波器(APF)是一种能动态抑制谐波的电力电子设备。在APF的传统控制方法中,首先要检测出负载电流的谐波成分作为指令信号,然后使APF输出电流跟踪指令,从而抵消负载电流的谐波,使电网电流为理想的工频正弦波。通常只是检测的精度和速度会影响APF的补偿精度。本文针对滞环比较法和三角波比较法存在的缺点,提出一种新的预测电流控制策略,建立了数学模型,并在模型的基础上对其进行仿真。仿真结果表明,预测电流控制可以很好地改进功率因数。     

光伏并网发电系统数字锁相技术仿真与实验研究

针对传统模拟锁相环在光伏并网发电系统应用上的不足,分析了数字锁相环在光伏并网发电系统中的应用,详细说明了数字锁相环路的工作原理及控制策略,给出了环路相关参数的设计过程,并基于Matlab进行软件仿真,针对实际电网电压有可能出现的畸变、电压突增、突减等情况,进行了相应的抗干扰测试,并在一台6 kVA的工程样机上进行了实验...