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《并聯(lián)型混合有源電力濾波器的自抗擾與hlt∞gt魯棒控制》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、摘要摘要有源電力濾波器被公認為是綜合治理“電網(wǎng)污染”最有效的手段，同時它也是一種新型的電力電子裝置，具有巨大的技術優(yōu)勢和良好的發(fā)展前景，本文對有源電力濾波器的拓撲結構、實現(xiàn)技術和控制策略進行了深入的研究，為有源電力濾波器實驗裝置的研制和應用奠定了理論和技術基礎。本文分析了傳統(tǒng)并聯(lián)型有源電力濾波器的工作特性，針對其不足之處，提出本課題的研究對象為一種簡化的并聯(lián)型混合有源電力濾波器，并對此拓撲的工作原理、數(shù)學模型和補償特性進行了深入研究，結果表明它可以用于補償電流型諧波源和電壓型諧波源，從而彌補了傳統(tǒng)并聯(lián)型有源電力濾波器的補償缺陷。此外論文還推導出并聯(lián)型
2、混合有源電力濾波器主電路參數(shù)的選取原則和方法，為后續(xù)有源電力濾波器的設計和實驗裝置的實現(xiàn)提供了理論依據(jù)。控制策略是有源電力濾波器的又一關鍵技術，本文劉‘有源電力濾波器的控制系統(tǒng)進行了研究，包括電流控制和電容電壓的控制。針對直接電流控制策略的不足，提出了間接電流控制并對其進行了控制性能分析、數(shù)學模型建立以及具體控制方法選擇方面的研究。對電容電壓的控制也進行了深入的研究，建立了控制器的小信號數(shù)學模型，并推導出控制器參數(shù)的獲取方法。最終確定本文的整體控制策略一電容電壓外環(huán)控制和間接電流內(nèi)環(huán)控制相結合，并對控制系統(tǒng)的模型進行了分析。針對本文采用的并聯(lián)型混合有
3、源電力濾波器的模型不確定性和受外界干擾的特性，文中首次將自抗擾控制技術應用其中。自抗擾技術將系統(tǒng)的外部干擾項和內(nèi)部的未建模動態(tài)視為系統(tǒng)的總擾動，通過狀態(tài)觀測器對其進行估計，并由非線性狀念誤差反饋進行補償。由于自抗擾控制器不依賴于被控對象的模型，由于自抗擾控制器不依賴于被控對象的模型，所以具有很強的魯棒性：此外它能夠很好的解決系統(tǒng)動態(tài)響應過程中快速性和超調(diào)之間的矛盾。自抗擾控制器雖然性能優(yōu)越，但其諸多控制參數(shù)的選取工作量很大，需要進行大量的仿真試驗才能獲得較為滿意的結果，為此本文利用遺傳算法對自抗擾控制器的參數(shù)進行優(yōu)化選取，仿真和實驗結果證明優(yōu)化方法的
4、可行性。本文利用日。控制理論演化出的混合靈敏度方法，對有源電力濾波器華南理』=人學上學博士學位論文模型設計了Ⅳ。魯棒控制器。設計結果表明日?？刂破鞑灰蕾囉趯ο竽Ｐ?，可最大限度地消除系統(tǒng)中的不確定性和擾動對系統(tǒng)動態(tài)性能的影響，既可以保證閉環(huán)系統(tǒng)內(nèi)部穩(wěn)定，義能達到一定的魯棒性和靈敏度指標，數(shù)字仿真結果證明了這一點。本文所采用的兩種控制方法，并非簡單的羅列，它們即彼此聯(lián)系，又各具特點。打?？刂剖且环N典型的魯棒控制方法，有非常嚴密完整的理論體系，但它的設計過程比較復雜，得出的控制器階數(shù)一般較高。相對而言，自抗擾控制器作為一種不基于模型的設計方法，它在實驗系統(tǒng)
5、中較容易實現(xiàn)，且性能優(yōu)良。基于上述理論和仿真研究，本文對1．5kvA并聯(lián)型混合有源電力濾波器實驗系統(tǒng)做了詳盡的設計工作，主要包括有源濾波裝置的主電路設計，以自抗擾控制算法為核心的控制電路的設計及其它一些輔助電路的設計過程，詳盡的設計工作為實驗研究平臺的搭建奠定了理論基礎。實驗裝置主電路采用第三代IPM模塊，提高了系統(tǒng)的集成度和可靠性；控制系統(tǒng)基于dsPACE公司的DSll02DSP，它能夠方便快捷的實現(xiàn)所需的控制算法，同時可以通過controlDesk軟件實時觀測系統(tǒng)狀態(tài)并根據(jù)需要對控制器的參數(shù)進行修正。實驗裝置的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)實驗結果表明，該裝置能夠同
6、時補償電流源型和電壓源型諧波源，具有較強的諧波抑制功能；同時其控制系統(tǒng)具有良好的抗擾動能力，魯棒性強。實驗結果進一步證實了本文理論分析和仿真結果的正確性。本文為有源電力濾波器的控制理論研究和實驗做了一些探索性工作，這些_1=作得到了973國家重點基礎項目研究(G1998020308)的資助。關鍵詞：有源電力濾波器；諧波狀態(tài)觀測器；遺傳算法補償；魯棒性；自抗擾控制器；擴張H?？刂芓TABSTRACTABSTRACTActiVepowerfilterisconsideredasthemosteⅡbctiVemethodtoharnesstheseriou
7、s“powerpollution”，itisalsoanadVancedpowerelectronicdevice，whichhasmanyadvantagesandfavorableprospectscomparedwithsomeconventionalmeasures．ThisthesishaVedonesomedeepresearchoftheactiVepowernlterincludingthetopologystructure，theimplementationtechniqueandthecomrolstrategy’thuscaIl
8、providetheoreticalandtechnicalbackgroundfbrtheprototyp
