本文關鍵詞：三電平有源電力濾波器數(shù)字電流環(huán)控制算法研究

  更多相關文章： 電流環(huán)數(shù)字控制 無差拍控制 諧振控制 重復控制 頻率自適應

【摘要】：隨著各類非線性負載的廣泛使用,其造成的電網(wǎng)污染方面的問題亟需解決。三相四線制二極管鉗位型三電平有源電力濾波器(APF:Active power filter),由于其針對諧波、無功、不平衡等問題有較好的改善效果,現(xiàn)已成為解決電能質(zhì)量問題的理想方案之一。本文以三相四線制二極管鉗位型三電平有源電力濾波器為研究對象,主要研究其電流環(huán)數(shù)字控制技術,完成以下工作:首先,介紹了三相四線制二極管鉗位型三電平有源電力濾波器的工作原理,分別在單電感拓撲、帶諧振支路LCL拓撲下建立了APF電流環(huán)連續(xù)域的數(shù)學模型。針對數(shù)字化過程對連續(xù)域被控對象模型的影響進行了分析,得出數(shù)字化過程給被控對象引入較大相角滯后的結論。其次,介紹了無差拍控制相關的基本原理,實現(xiàn)了一種基于重復預測的APF電流環(huán)無差拍控制算法。又針對該無差拍控制算法在實際滯后一拍系統(tǒng)中控制效果不佳的問題,用一種基于重復預測和狀態(tài)觀測的無差拍控制算法較好地解決了上述問題。仿真結果表明新的無差拍控制算法在實際滯后一拍系統(tǒng)中仍能保持較好的控制效果。然后,介紹了諧振控制相關的基本原理,并設計了應用于APF電流環(huán)的諧振控制器。又針對傳統(tǒng)諧振控制在電網(wǎng)頻率發(fā)生大范圍波動時,諧振控制效果急劇下降的問題,提出一種新的電網(wǎng)頻率寬范圍自適應的諧振控制算法,仿真結果表明新的諧振控制算法在電網(wǎng)頻率波動較大時依舊能保證較好的諧振控制效果。最后,介紹了重復控制相關的基本原理,并設計了應用于APF電流環(huán)的重復控制器。又針對傳統(tǒng)重復控制在電網(wǎng)頻率發(fā)生大范圍波動時,重復控制效果急劇下降的問題,提出一種新的電網(wǎng)頻率寬范圍自適應的重復控制算法,仿真結果表明新的重復控制算法在電網(wǎng)頻率波動較大時依舊能保證較好的重復控制效果。
【關鍵詞】：電流環(huán)數(shù)字控制 無差拍控制 諧振控制 重復控制 頻率自適應
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM761;TN713.8
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 課題的研究背景及意義10-11
• 1.2 APF電流環(huán)控制算法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 本文的主要內(nèi)容14-15
• 第二章 三電平有源電力濾波器電流環(huán)的數(shù)學模型15-35
• 2.1 三相四線制三電平并聯(lián)型APF工作原理15-17
• 2.2 基于單電感L的三電平APF電流環(huán)連續(xù)域模型17-22
• 2.2.1 三相ABC靜止坐標系下模型17-20
• 2.2.2 同步旋轉(zhuǎn)dq0坐標系下模型20-22
• 2.3 基于有諧振支路LCL的三電平APF電流環(huán)連續(xù)域模型22-26
• 2.3.1 三相ABC靜止坐標系下模型23-25
• 2.3.2 兩種濾波器拓撲下電流環(huán)連續(xù)域模型對比25-26
• 2.4 數(shù)字化過程對電流環(huán)連續(xù)域模型的影響26-34
• 2.4.1 采樣和保持的影響27-31
• 2.4.2 滯后一拍控制的影響31-32
• 2.4.3 離散化方法的影響32-34
• 2.5 本章小結34-35
• 第三章 APF電流環(huán)的無差拍控制算法研究35-44
• 3.1 無差拍控制原理35-36
• 3.2 基于重復預測的無差拍控制系統(tǒng)36-40
• 3.2.1 APF電流環(huán)的無差拍控制設計36-38
• 3.2.2 APF電流環(huán)的無差拍控制仿真結果38-40
• 3.3 基于重復預測和狀態(tài)觀測的無差拍控制系統(tǒng)40-43
• 3.3.1 改進的APF電流環(huán)無差拍控制設計40-42
• 3.3.2 改進的APF電流環(huán)無差拍控制仿真結果42-43
• 3.4 本章小結43-44
• 第四章 APF電流環(huán)的諧振控制和重復控制研究44-75
• 4.1 基于內(nèi)模原理的諧振控制和重復控制原理44-50
• 4.1.1 內(nèi)模原理44-46
• 4.1.2 諧振控制原理46-47
• 4.1.3 重復控制原理47-50
• 4.2 基于諧振控制器電流環(huán)控制方法50-61
• 4.2.1 連續(xù)域下APF電流環(huán)諧振控制器設計51-54
• 4.2.2 APF電流環(huán)諧振控制器的離散化分析54-56
• 4.2.3 電網(wǎng)頻率寬范圍自適應諧振控制器設計56-58
• 4.2.4 仿真波形58-61
• 4.3 基于重復控制器電流環(huán)控制方法61-74
• 4.3.1 APF電流環(huán)重復控制系統(tǒng)61
• 4.3.2 PI控制器參數(shù)設計61-66
• 4.3.3 重復控制器參數(shù)設計66-69
• 4.3.4 電網(wǎng)頻率寬范圍自適應重復控制器設計69-71
• 4.3.5 仿真波形71-74
• 4.4 本章小結74-75
• 第五章 總結與展望75-77
• 5.1 本文工作總結75-76
• 5.2 未來工作展望76-77
• 致謝77-78
• 參考文獻78-81
• 個人簡歷及攻讀碩士期間的主要研究成果81-82

【參考文獻】

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中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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本文編號：995286