三相有源电力滤波器重复滑模控制

有源电力滤波器(active power filter,APF)的谐波电流控制直接影响着APF的滤波效果。针对指数趋近率容易产生抖振的问题,提出了一种变指数趋近率,并在dq坐标系下推导出了基于该变指数趋近率的APF滑模控制律。为提高APF对高次谐波的追踪能力,将重复控制和基于变指数趋近率的滑模控制并联,提出了一种APF的重复滑模控方法。仿真结果表明,相对于基于指数趋近率的滑模控制方法,提出的重复滑模控制方法具有更高的稳态精度,电网电流的谐波畸变率更低。

基于级联结构Thiran滤波器的分数阶双模重复控制

针对双模重复控制器在电网频率波动时稳态误差大的问题,提出一种基于级联结构Thiran算法的无限脉冲响应滤波器(infinite impulse response filter,IIR)来逼近分数延迟环节,提高系统的稳态跟踪精度。该文采用一种由连分式推导得来的级联结构替代以往实现Thiran算法的直接结构,所设计的级联结构Thiran算法用于IIR滤波器中能在线调整滤波器参数,且相较于以往的直接结构,级联结构每个“积木块”的功能仅用两个乘法器就可实现,简化了参数设计,便于应用推广。基于分数阶双模重复控制器,并采用比例-双模重复控制复合的电流控制策略,控制逆变器输出高质量的并网电流。最后,通过仿真与实验结果验证所提策略的准确性及有效性。

中性线有源滤波器重复学习控制

提出了一种新型中性线谐波治理装置,通过3个单相变压器的特殊连接方式,仅使用一个单相全桥逆变电路即可完成补偿,同时避免承受电网基波电压,有效降低系统成本、开关损耗以及控制复杂程度;建立了其等效电压源模型,有效解决了电压型有源滤波器(APF)的控制跟踪问题;介绍了重复学习控制策略并给出其控制模型;研制了一套容量为10 kVA的实验装置,实验结果证明了算法的有效性。

并联型有源电力滤波器的重复学习Boost变换控制策略

将供电系统谐波电流的补偿应用戴维南定理等效为谐波电压源的补偿,由此提出了一种基于Boost变换技术的PWM逆变器重复学习控制策略。该控制策略一方面将逆变器视为PWM整流器,应用Boost控制方法,使系统谐波电流与等效谐波电压源形成近似单位功率因数;另一方面,采用内部模型控制将系统谐波电流直接转换形成常规PWM逆变器的控制电压,并且应用重复学习控制消除各种不确定性因素对控制品质的影响。仿真和实验结果证实该控制器适合于有源滤波器系统,并具有跟踪速度快,鲁棒性好、稳态误差小等特点。

并联型有源滤波器的重复学习控制策略参数分析与设计

为了消除谐波抑制过程中重复学习控制器不稳定因素对控制品质的影响,论文以LCL滤波器的有源电力滤波器系统稳定性和补偿性能作为切入点,理论分析了重复学习控制器的参数选取范围,同时仿真结果验证了该理论的正确性和有效性。

模糊—重复学习复合控制策略在并联型有源滤波器中的应用

考虑到实际运行中并联型有源电力滤波器APF系统参数无法精确获得,提出了一种由模糊控制与重复学习组合的复合控制策略。在具体分析重复学习参数对系统补偿性能的影响之后,针对其学习因子Ks及反馈比例系数Kr详细设计了模糊控制器。并对基于LCL滤波器的并联型有源电力滤波器复合控制策略做仿真,仿真结果表明了其可行性和有效性。

中性线有源滤波器重复学习控制及其数字算法实现

提出了一种新型中性线谐波治理装置,通过三个单相变压器的特殊连接方式,仅使用一个单相全桥逆变电路即可完成补偿要求,同时避免承受电网基波电压,有效降低开关损耗以及控制复杂程度;介绍了重复学习控制策略并给出其控制模型;最后使用FPGA和DSP给出了该控制的数字算法实现并研制了一套容量为10kVA的装置进行实验。

基于DSP和FPGA实现的中性线有源滤波器重复学习控制

本文首先提出了一种新型中性线谐波治理装置,通过三个单相变压器的特殊连接方式,仅使用一个单相全桥逆变电路即可完成补偿要求,同时避免承受电网基波电压,有效降低开关损耗。其次,介绍了重复学习控制策略并给出其控制模型,最后使用FPGA和DSP给出了该控制的数字算法实现并基于所提出装置进行实验,实验结果证明了算法的有效性,使得系统具有较好的鲁棒性,动态性及较小的稳态误差。

用于并网逆变器的频率自适应复合重复控制

针对电网频率波动时重复控制(repeat control,RC)难以准确跟踪谐波分量和周期性干扰的问题,提出一种频率自适应复合重复控制策略(frequency adaptive PRC,FAPRC)。采用基于幂级数的滤波器实现分数延时。电网频率发生波动时,只需要输入频率比值的小数部分就能在基频和各次谐波频率处产生高增益,对实际电网频率进行准确跟踪,从而增强了系统在频率波动时的无静差跟踪能力和谐波抑制能力,实现频率自适应。在电网频率变化情况下对该控制策略进行仿真分析,与复合重复控制策略相比,所提策略更具优越性。

微电网并网逆变器频率自适应前馈双模重复-比例控制

重复控制因其能有效抑制谐波信号而被广泛应用于逆变器控制中,但其动态性能较差,且在电网频率波动时谐波抑制性能下降严重。为此,该文提出一种频率自适应前馈双模重复-比例控制。在双模重复控制的内模中加入前馈环节改善系统的动态性能,并使用无限脉冲响应滤波器实现对电网频率波动导致的分数延迟精确近似。该文给出频率自适应前馈双模重复-比例控制的原理、稳定性分析和参数优化设计过程。实验结果证明了所提出的控制方法在电网频率波动时能抑制并网电流谐波,且具有较好的动态性能。

定形态隧道压力波激扰下车内压力迭代学习控制

同一列车重复通过同一隧道时所产生隧道压力波激扰具有形态相似、变尺度变幅值的特性.针对现有控制策略未考虑这一定形态特性的问题,提出一种基于高阶反馈遗忘迭代学习的控制方法.首先,建立高速列车车内外气压传递数学模型,并利用实测车内外压力数据进行修正与验证;其次,通过控制列车通风设备的阀门来减缓车内压力变化,提出阶反馈遗忘迭代学习控制算法,并设计变幅值和变尺度处理方法;最后,利用实测压力波生成一组定形态的随机压力波,并进行仿真分析.仿真结果表明:在重复定形态的隧道压力波激扰下,高阶反馈遗忘迭代学习控制算法能够使车内压力在第8个迭代周期后1 s变化率基本收敛到200 Pa/s以下,而且均方根误差也在第4个迭代周期后降低到15.0000%以下.

基于迭代学习的楼宇空调湿度控制研究

传统楼宇变风量空调控制方法,存在对被控系统数学模型的精度要求较高以及抗干扰能力弱的不足,因此限制了变风量空调系统的应用。针对变风量楼宇空调系统运行时存在的重复干扰与系统模型精度问题,采用迭代学习控制方法对变风量空调空气湿度进行控制。将变风量空调空气调节过程看成间歇过程,并且将室内空间湿度控制过程当作间歇过程对目标轨迹的跟踪问题,设计迭代学习控制器,使被控系统能够获得更好的精度和鲁棒性,实现变风量空调的高精度湿度轨迹跟踪。

三相并联型有源电力滤波器电流重复控制

首先通过对数字PI调节器的仿真和实验指出了它在有源滤波中的局限性,提出将重复控制引入到电流环中以提高稳态性能。进而将重复控制和PI控制器并联用于并联型有源电力滤波器输出电流波形控制,其中PI控制保证系统动态性能,而重复控制提高输出电流波形跟踪精度。文中详细分析了控制器的设计思路和频率特性,实验和仿真表明采用该方法后,可以显著改善滤波效果。

内置重复控制器无差拍控制在有源滤波器中的应用

有源滤波器补偿电流跟踪控制要求具备较高的稳态精度和良好的动态性能。本文将无差拍控制和重复控制结合,利用二者优势,实现四桥臂有源滤波器电流环控制。依据四桥臂有源滤波器数学模型,推导了应用于该滤波系统的无差拍控制算法;通过内置重复控制器,改善无差拍控制的缺陷,消除周期性稳态误差,通过设置低通滤波器及补偿器改善系统的稳定性;分析了各环节的设计方法。在四桥臂有源电力滤波器实验平台上对所提控制策略进行了实验验证,滤波后三相电源电流畸变率分别由16.9%、26.7%、27%降至2.7%、2.7%、2.8%,中线电流有效值由1.58A降至0.17A。该结果表明,本文提出的内置重复控制的无差拍控制策略有效地抑制了谐波,较好地解决了三相不平衡问题,从而证明了此控制策略的有效性。

一种复合式重复控制在并联型有源电力滤波器设计中的应用

传统重复控制可以实现多谐波信号的精确跟踪,在有源电力滤波系统中应用广泛,然而难以满足工业现场非线性负荷快速动态响应要求。此外随着高频谐波抑制效果明显的LCL滤波器在并联型有源滤波器中应用,基于重复控制的谐波电流跟踪控制器的参数设计需要进一步研究。因此本文给出一种复合式重复控制下采用LCL型滤波的并联型有源电力滤波器的控制器参数设计方法,并详细地分析了该复合式重复控制器动态和稳态性能,最后通过仿真和实验表明该复合式重复控制器设计方法的有效性和实用性。

重复控制在并联有源滤波器中的应用

有源滤波器(active power filter,APF)是消除电网中非线性负载产生的电流谐波的有效手段。针对某一类非线性负载,该文提出了一种在单一同步坐标系下的复合控制器,包含PI和重复控制器。该复合控制器结合了PI和重复控制器的优点,能够消除稳态误差和改善系统鲁棒性。详细研究了复合控制器的设计方法,对控制系统稳定性进行了分析。所提控制方法在三相并联有源滤波器系统进行了验证,实验结果证明了所提出的混合控制器具有优异的性能。

基于神经网络PI重复控制器的三相并联有源电力滤波器

针对传统的PI控制的局限性,提出一种新的控制策略,利用基于神经网络的PI控制器与重复控制器并联构成的控制方法,大大提高了响应速度和补偿精度。该控制器利用BP神经网络技术,根据误差大小对PI控制器参数进行在线实时自适应整定,从而满足最优性的要求。利用重复控制的零稳态误差能力保证了装置的稳态精度。最后通过与传统PI控制器的仿真对比说明所提方法的可行性。

有源电力滤波器的改进重复控制及其优化设计

提出一种有源电力滤波器(APF)的改进重复控制及其优化设计方法。该策略首先在重复控制延时环节中引入零相位低通滤波器,以解决稳定性和稳态精度之间的矛盾,并采用线性超前相位补偿和低通滤波器构建出新的补偿环节,避免控制器设计对被控对象精确数学模型的依赖;然后构建出基于误差和误差变化率非线性函数的免疫反馈控制,以抑制非周期信号的干扰,并确保APF系统具有足够的稳定裕量和动态响应速度;最后以APF有效谐波信号的准确跟踪为优化目标,以合适的系统稳定裕量为约束,利用粒子群算法(PSO)对改进重复控制参数进行优化设计。APF装置的稳态和动态实验结果证明了基于改进重复控制的APF控制策略的正确性和有效性。

基于重复控制的并联型混合有源滤波器高性能控制策略

由无源滤波器和有源滤波器串联构成的并联型混合有源滤波器适用于高压大容量的谐波补偿场合。将重复控制引入并联型混合有源滤波器。先简单地介绍了并联型混合有源滤波器的基本工作原理,并对其进行建模,在此基础上将重复控制应用于有源滤波器部分输出电压的控制,以提高其跟踪精度,进而改善混合有源滤波器的谐波补偿效果。结合系统的模型,给出了其重复控制器设计和稳定性分析的方法。最后通过MATLAB仿真研究,验证了该控制策略可以有效提高稳态补偿精度,同时具有良好的动态性能。

基于无变压器型混合有源滤波器的快速重复控制策略的研究

混合型有源电力滤波器(HAPF)需要具有稳态精度高和动态响应快的特点,为此根据无变压器混合有源电力滤波器(TLS-HAPF)拓扑结构,提出了一种基于快速重复控制(RC)的改进型控制策略,即比例积分控制(PI)和快速RC两部分相融合。在dq同步旋转坐标系下,这种控制策略不仅可以很好地抑制由非线性负载产生的6n±1次谐波,同时还具有动态响应速度快、占用存储空间小等特点。基于时域法设计了复合控制器的控制参数;分析了其稳态性能和动态性能;并相对于传统控制策略进行了对比性仿真和实验。结果表明,所提出的控制策略在不改变原系统稳态精度的情况下,能够有效提高系统的动态响应速度。