基于复合谐波电压ADALINE的永磁同步电机驱动系统谐波抑制策略研究

针对车用永磁同步电机驱动系统输出的电流谐波问题,并考虑包含逆变器、时变永磁同步电机参数、控制算法的延时、电流传感器的测量等非线性因素,提出一种基于复合谐波电压ADALINE的永磁同步电机电流谐波抑制方法。建立包括驱动逆变器的永磁同步电机驱动系统非线性模型,获得理论谐波电压。对dq坐标系下的主要电流谐波分量进行提取,通过电流谐波分量与相应阻抗的乘积获得采集谐波电压,采集谐波电压和理论谐波电压复合作为线性神经元ADALINE的输入向量,采用最小均方算法实现自适应调整权重,以线性神经元的输出向量作为前馈补偿电压,达到抑制电流谐波的目的。仿真结果验证了4种主要非线性因素对电流谐波的影响,证明所提出复合谐波电压ADALINE方法可有效抑制谐波电流。

一种基于人工神经元的实时谐波及无功电流数字检测方法

在自适应干扰对消理论、人工神经网络理论的基础上,提出了应用人工神经元进行谐波、无功电流和谐波电流的自适应数字检测新方法。由于单神经元的自适应谐波及无功电流检测方法无论在结构上还是在权值迭代上都比较简单,为了实现实时检测,采用了基于神经元自适应谐波及无功电流检测方法。在实验中CPU为Pentium-100、内存为8M的PC兼容机用于数据计算,PCL-818L多功能卡作为集数据采样、A/D转换和数据传输硬件。实验结果表明所提方法是正确的,也证明了所提出的神经元自适应谐波及无功电流检测方法具有良好的实时性。

基于修正遗忘因子RLS算法的谐波电流检测新方法

为提高电能质量,需对电网谐波进行补偿与抑制,其效果取决于谐波检测的精度和动态响应特性。本文考虑到有源滤波器(APF)的低信噪比特性,提出了一种基于自适应对消技术的修正遗忘因子RLS谐波电流检测算法,该算法从研究权值收敛方式出发,通过设置阈值来判断突变,使得检测过程既有较快的动态响应又有较高的检测精度。最后通过Matlab仿真分析和DSP实验,验证了本文的修正算法既克服了LMS算法初始收敛慢、精确度低,又克服了传统RLS算法的动态响应过慢的不足,证实了该方法是一种非常有效的谐波电流检测方法。

基于自适应神经网络的有源电力滤波器谐波电流提取方法

对有源电力滤波器(APF)谐波检测方法进行研究,将自适应神经网络(ADNN)的信号处理技术应用于三相非线性负载的谐波电流检测中,提出了一种基于ADNN检测方法。该方法的主要特点是不仅能检测谐波电流中的基波成分,也能检测出其中不同的高次谐波分量的幅值和相位。通过搭建一个基于DSP三相并联APF的实验系统来证实该方法的有效性,并与传统的傅里叶变换法和d-q算法相比较,验证其具有更快的动态响应。最后,通过分别对感性负载和容性负载进行阶跃变化操作试验检验所提出的ADNN检测法的APF谐波补偿特性,并获得了优良的补偿性能。

单相自适应检测在三相无功及谐波电流检测中应用

电力有源滤波器作为一种有效的抑制谐波干扰的动态补偿装置,要求对无功电流、高次谐波电流、负序电流等补偿参考电流进行高精度的瞬时检测。根据传统有功功率的定义和自适应干扰对消原理,在仿真分析自适应检测电路的动态特性和检测精度关系的基础上,提出其一个改进的检测电路。改进的检测电路继承了自适应检测电路的优点,而且在保持一定的检测精度时具有更好的跟随性能。同时,在这种改进的单相检测电路基础上,按流入电源电流三相平衡原则,形成三相检测电路,它能适用于三相负荷不平衡时的检测。仿真结果表明了它的可行性。

基于改进自适应谐波检测法的有源电力滤波器

针对传统自适应谐波检测方法在收敛速度和稳态精度之间存在的矛盾,提出了一种改进的新型自适应谐波电流检测方法。该方法基于自适应噪声对消理论,通过引入动态因子项自适应地调整算法的步长,引入动量项加快了权值的收敛,引入静态项和自相关误差项消除了不相关噪声序列的干扰,很好地解决了收敛速度与稳态精度的矛盾,进一步提升了谐波检测效果。仿真及实验结果证明了该改进检测法的可行性和有效性。

自适应谐波电流检测算法

自适应法是以自适应噪声对消技术为检测原理,采用硬件电路实现的自适应谐波电流检测方法的简称,它具有强的自适应能力。自适应法尚无对应的数字化算法,针对此问题,根据自适应法的检测电路,得到了自适应法对应的数字化算法即自适应谐波电流检测算法。为了验证该算法的有效性,对其进行了数字仿真和实验。仿真揭示了一个周期内的采样个数和自适应法中的积分增益对该算法检测性能的影响。实验证实,该算法可以计算出负载电流中的谐波电流,并具有稳定性好、可靠性高、实时性好、跟踪速度快等特点。

并联型有源滤波器的自适应无源性控制方法研究

针对有源滤波器电流谐波分量检测复杂,且在非线性负载变化时出现电源电流畸变的现象,基于非线性控制理论,从能量平衡关系出发,提出了新型的有源滤波器控制方法。利用本质上是非线性反馈的无源性控制(PBC)策略,实现直流侧电容电压的补偿控制,在非线性负载时变未知情形下,确保系统稳定的同时,实现谐波电流的精确计算与跟踪。基于此,将PBC方法与自适应控制相结合,实现线路参数与负载变化时参考谐波电流的准确跟踪,并有效抑制由电阻、电感变化引起的跟踪误差。该方法从能量角度分析并联型有源滤波器的控制系统,确定不必抵消的"无功力",设计全局定义的控制律,具有形式简单、无奇异点、鲁棒性好等特点。基于dSPACE的实验结果证明了该控制策略的有效性。

电动汽车充电机电能集成监测系统的设计

针对电动汽车充电机传统电能测试系统为手工方式,存在功能不全、效率低等缺点,提出了一种充电机电能集成监测系统,主要由三相交流程控模块、交流测量分析模块、直流测量分析模块、直流模拟负载和工控机组成,具有智能、高效的特点。由于充电机三相交流侧供电电源存在电压不平衡和畸变,使无功电流及谐波电流难以精确检测。对此问题,提出了一种复合电能检测算法。该算法主要由改进ip-iq算法和自适应谐波电流分频检测算法组成,前者主要用来检测不平衡电压下的无功电流,后者主要用来分频检测谐波电流。所提出的复合检测算法由于减少了低通滤波器的数量,所以提高了检测算法的响应速度;而自适应谐波电流分频检测算法提高了整个算法精度。仿真结果表明所提出的检测算法能够在0.04 s之内准确的检测出无功电流,在0.02 s内检测出各次谐波电流且误差接近0。实验结果表明所研制的监测系统对交流量的测量准确度可达0.1%、谐波量的测量精度为0.5%、直流量的测量精度为0.1%。从以上研究结果可得知所提出的集成监测系统可提高电动汽车充电机的测试水平及工作效率。

DSP在电力有源滤波器的应用研究

采用模拟式方案的电力有源滤波器设计,已见大量文献报导.但调整比较困难,且抗干扰能力差.本文提出了一种用DSP作为电力有源滤波器中的控制器的设计方案.其谐波提取,PWM波生成,电流,电压调节器实现均由DSP完成.

大容量并联有源电力滤波器的模块化控制策略

针对大容量非线性负载谐波补偿问题,提出了基于自适应谐波检测算法的有源电力滤波器(APF)模块化控制策略。自适应谐波检测算法不仅可以抑制非正弦电压对电流检测的影响,而且能够快速跟踪谐波电流。基于容量的比例均流控制策略具有补偿灵活,易于实现冗余控制的优点;当补偿量超过装置容量时,根据自身容量对谐波进行补偿。最后对模块化并联系统进行了稳定性分析。理论分析和仿真结果表明,所提出的APF模块化控制策略适合于大容量谐波补偿,并且可以提高系统的稳定性和安全性。

基于箕舌线函数的变步长自适应谐波电流检测算法

针对现有变步长最小均方(LMS)广义谐波电流检测不能消除同频谐波电流和基波无功电流对步长更新的干扰,以及对跃变的系统跟踪能力差的问题,文中提出一种基于箕舌线函数的变步长LMS谐波电流检测算法。该算法采用将当前时刻负载电流减去滤波器输出的误差信号与参考输入信号的瞬时互相关时间均值估计来消除基波无功电流和谐波电流的干扰,并通过改进的箕舌线函数来调节算法的步长,从而在保证动态响应时间不增大的前提下,使算法具有更小的稳态误差,对跃变的系统具有较强的跟踪能力,且其参数的取值对负载电流大小的依赖性较小。计算机仿真结果证实了该方法的有效性。

一种神经元自适应谐波电流检测方法的数字仿真

基于单个神经元的有源电力滤波器单相电路自适应谐波电流检测方法的性能与一个周期内的采样个数、输入量个数、学习率和惯性系数有关。数字仿真发现:一个周期内的采样个数和学习率对该方法的检测精度和动态响应时间影响较大,它们既不能太大也不能太小,应选择适中;输入量的个数对该方法的检测精度影响较大,而对该方法的动态响应时间影响不大,它越小越好,建议取1;惯性系数对该方法的性能影响很小,建议取0。

改进的变步长自适应谐波检测算法

基于自适应噪声消除理论,考虑电网负载电流低信噪比的特性,对传统的最小均方(LMS)算法进行改进,得到一种新的变步长LMS自适应谐波检测算法。利用反馈误差信号的均值估计控制步长及权值的更新,当权值逐渐接近最佳值时,步长逐渐减小以保证较小的稳态误差,并有效降低不相关噪声信号的干扰。在权值迭代过程中加入动量,进一步提高系统的收敛速度。该算法在保持较高精度的同时,又具有较快的响应速度。仿真结果证明了该谐波电流检测算法的有效性。

基于巴特沃思滤波器的有源电力滤波研究

叙述了基于自适应滤波中的自适应干扰抵消原理,从负载电流中消去基波有功分量,从而得到所需补偿的电流值的自适应检测法。介绍了IIR(无限冲击响应)数字滤波器的算法结构,并给出了直接Ⅱ型滤波器结构图,设计了3阶巴特沃思低通数字滤波器,利用Matlab对其进行建模和仿真,验证了该滤波器能有效地补偿谐波,表明了该控制方法的可行性。

基于无源性的并联型有源滤波器自适应滑模控制

针对有源滤波器电流谐波分量检测复杂且在非线性负载变化时出现电源电流畸变的现象,基于非线性控制理论,从能量平衡关系出发,提出了新型的有源滤波器控制方法。利用本质上是非线性反馈的无源性控制(PBC)策略,实现直流侧电容电压的补偿控制,在非线性负载时变未知情形下,确保系统稳定的同时,实现谐波电流的精确计算与跟踪。基于此,将PBC方法与滑模、自适应控制相结合,实现线路参数与负载变化时参考谐波电流的准确跟踪,并有效抑制由电阻、电感变化引起的跟踪误差。该方法从能量角度分析并联型有源滤波器的控制系统,确定不必抵消的"无功力",设计全局定义的控制律,具有形式简单、无奇异点、鲁棒性好等的特点。基于dSPACE的实验结果证明了该控制策略的有效性。

基于LMS的加速收敛步长选择原理与自适应三相电网谐波检测

基于最小二乘(LMS)算法的自适应电网电流的检测系统中,为克服检测的快速性与稳定性的矛盾,当偏离最佳值较远时系统方均误差(MSE)较大,要提高检测算法迭代收敛速度的策略是选择较大的迭代步长;而在偏离最佳值较近时系统MSE较小,为降低波动保证系统检测的稳态精度,应该选择较小的迭代步长。通过理论分析阐明了提高自适应电网电流检测LMS算法收敛速度的步长选择原理,并且采取选择迭代过程最佳变步长的策略提高自适应三相电网电流检测的性能。仿真分析验证了该自适应检测算法具有更快的动态性能与更好的稳态精度。

自适应神经网络在谐波电流检测中的应用

为提高用于有源电力滤波器APF(active power filter)的谐波电流检测的性能,提出一种基于自适应神经网络的谐波电流检测方法。根据自适应噪声对消技术的基本原理,将基波电流从负载电流中滤除从而得到谐波电流。该方法能实时准确地检测出谐波,很好地弥补基于FFT方法、基于瞬时无功理论方法和基于小波变换方法等检测方法的缺陷。MATLAB/Simulink仿真结果证明该方法的实时性和准确性,可用于APF的谐波电流检测。

一种基于神经元的自适应噪声抵消法及应用

基于噪声抵消技术 ,提出了用噪声基函数和神经元自适应重构噪声 ,用于噪声抵消 并按此法应用于电网中谐波电流的自适应检测

一种改进的自适应谐波电流检测方法

针对现有的基于双曲正切函数变步长LMS(least mean square)算法的谐波电流检测仍存在稳态误差和收敛速度不能同时满足要求的问题,分析了一种基于双曲正切函数变步长LMS算法改进的变步长算法,利用误差的时间均值估计建立步长与误差之间的新型双曲正切函数关系以控制步长的更新,降低稳态误差,提高算法的检测精度。同时,对权值采用2次迭代更新,将2次迭代的结果作为新的权值,以加快权值的更新速度,提高算法的收敛速度。该算法具有较高的检测精度的同时还有较快的响应速度。Matlab/Simulink的仿真结果证明了该算法用于谐波电流检测具有很好的效果。