谐波检测算法中高性能数字低通滤波器的设计

针对有源电力滤波器(APF)的时域谐波检测算法,提出能够兼顾动态响应和滤波精度的高性能数字低通滤波器(HPLPF).在分析比较常用的无限长单位冲击响应滤波器(IIR)和滑动平均滤波器(MA)的特性后,采用优化级联的方式,构成高性能数字低通滤波器,利用巴特沃斯滤波器滤波精度高的特点以达到较高的滤波精度;利用滑动平均滤波器过渡带窄、动态响应快的特点以达到较快的动态响应.仿真分析表明,在存在间谐波的复杂谐波电流情况下,所设计的高性能数字低通滤波器能够更好地满足时域谐波检测算法的需求.     

基于平均值理论的谐波电流检测的研究与仿真

针对谐波检测方法中低通滤波器的延时问题,分析了瞬时无功功率理论的原理,采用了电流平均值法,并针对传统电流平均值法的缺陷,提出了改进电流平均值法.该方法在滤除瞬时交流分量时采用不同的积分周期,提高了响应速度和检测精度,能准确地检测出谐波电流.仿真结果及分析表明,采用改进平均值算法的有源滤波器能实时检测和补偿负载谐波电流,达到较好的滤波效果,适合于对电能质量要求较高的用户.     

有源电力滤波器中谐波电流检测

介绍有源电力滤波器的工作原理以及谐波检测的方法。在谐波检测中,采用滑动滤波法可提高谐波检测的速度。通过对有源电力滤波器的建模和仿真,验证滑动滤波法的正确性和快速性。     

基于FPGA多级分布式算法的FIR数字滤波器的设计

目的 实现多级分布式算法,设计滤波器以提高运算速度,节省资源.方法 多级分布式算法采用串并结合的方式实现,从底层到顶层逐级构建数字系统,通过查表法完成基于多级分布式算法的FIR滤波器设计,使用Quartus Ⅱ自带的仿真软件对系统进行仿真,并将滤波器输出结果 导入Matlab进行功率谱分析.结果 在FPGA上实现了FIR数字滤波,由功率谱密度曲线分析,测试信号经FIR滤波器滤波后,高频分量对低频分量的衰减可达到23 dB,很好地抑制了带外频谱.达到与传统FIR滤波器同样的滤波效果.结论 基于FPGA多级分布式算法的FIR数字滤波器具有良好的滤波效果,其设计方案具有可行性.     

混合直流输电直流侧谐波分析及滤波器设计

为评估混合直流输电直流侧电压质量,解析其谐波成分和幅值计算等效电路,该文采用平均开关状态法分析MMC,调制理论分析LCC产生的谐波,推导各次谐波的幅值计算表达式,简化等效电路。在此基础上,分析了LC滤波后的波形和谐波成分,在交流侧三相不平衡度较大时,LC滤波器平抑低频谐波效果差;为抑制因三相不平衡引起的直流侧低频脉动,设计了两种3阶低通滤波器,并对比了它们与LC滤波器在滤波效果和动态响应时间上的差别,结果表明巴特沃斯滤波器的指标最佳。利用MATLAB/Simulink软件建立了混合直流输电模型,仿真结果显示所推导的谐波幅值计算表达式和等效电路能正确反映直流侧的谐波特征,所设计的滤波器能更好地消除低频谐波。     

有源电力滤波器中低通滤波器选择的MATLAB仿真分析

研究了在基于dq变换理论的有源电力滤波器中,低通滤波器类型、参数的选择对谐波电流检测法检测效果的影响,通过在谐波电流检测的仿真电路中进行大量的实验,得出了满足谐波电流检测综合要求的低通滤波器类型和主要参数.     

针对大功率非线性负载的有源滤波器

采用现有有源滤波器对大功率非线性负载进行谐波滤除时，要求逆变器同时具有很大的容量和较高的开关频率，这必然增加逆变器的技术难度和成本，限制了有源滤波器在大功率场合的应用，作者针对这一问题提出一种新型并联混合型有源滤波器，根据非线性负载产生的主要谐波分量设计逆变器以减小逆变器电流容量，同时逆变器输出电压频率较低，逆变器开关频率可相应降低，逆变器与无源滤波器电感并联，当逆变器发生故障时，无源滤波器仍能正常工作，由于并联滤波电感的分流作用，逆变器电流减小。此外，还提出一种以ip-iq法为基础的单次谐波电波检测方法，Matlab仿真结果表明，并联混合型有源滤波器滤波效果与现有并联混合型有源滤波器的滤波效果接近，但其中逆变器电流减少50％。     

提高速动保护精确性滤波新算法

提出了一种新的滤波算法,该算法由零、极点配置法设计的狭窄带通滤波算法和半周波傅里叶算法相结合.这种滤波算法能够对低频谐波分量和高频谐波分量起良好的抑制作用,所需数据窗短,能够快速提取基频分量.试验测试结果表明其滤波效果优于传统滤波算法,满足微机保护速动的要求.     

基于FPGA的三相四线制APF数字低通滤波仿真

针对三相四线制APF谐波检测中低通滤波器影响检测精度和补偿效果的问题,分析了数字低通滤波器的类型、阶数、截止频率,采样频率对APF谐波检测效果的影响,选定二阶巴特沃思数字低通滤波器。提出将FPGA用于处理谐波检测,通过改进瞬时无功功率理论的I p-Iq谐波检测方法和合适的低通滤波器配置,解决电网负载不平衡问题。仿真结果表明：采用此方法,时延仅为200ns,对基波没有影响。     

并联型有源电力滤波器谐波及无功电流的检测

在采用有源电力滤波器(APF)消除谐波的过程中,谐波及无功电流的正确检测是决定其补偿效果的重要环节.传统的检测法是基于瞬时无功功率理论,利用坐标变换及其反变换得到谐波及无功电流的,致使APF的控制电路复杂.鉴于此,在电网电压为正弦波的前提下,本文提出一种新的谐波及无功电流检测方法,该方法利用瞬时无功功率理论直接计算出基波正序电流分量,不需要经过坐标变换,因此其控制电路简捷、使用方便;且该检测方法不使用低通滤波器,故增强了补偿的实时性.理论推导和仿真结果证明了该检测方法的有效性.     

FIR滤波器的约束最小二乘设计

低通滤波常用在图像去噪中,抑制噪声从而改善图像质量.在应用中图像的处理要求不能有明显的相位失真,所以选用FIR滤波器,因为它在一定的对称条件下可实现严格的线性相位.FIR滤波器的设计最终可归结为求解一组滤波器系数,采用最小二乘法优化这些系数.为了对带有一些频域等式约束的FIR低通滤波器进行良好的设计,在最小二乘的基础上结合拉格朗日法.先将带约束的最小二乘转为求条件极值,引入拉格朗日乘子法构造出拉格朗日函数,再进行求解.最后进行了仿真实验,并比较了用一般遗传算法对FIR低通滤波器的设计.结果证明了这种方法的有效性.     

发电机保护中的三次谐波滤过器和滤波器算法

针对发电机定子一点接地保护及匝间短路保护中,要求配置三次谐波滤过器和三次谐波滤波器的实际情况,设计了三次谐波滤过器和三次谐波滤波器的算法,这两种算法具有计算简单、性能优良且不受频率偏移影响的特点。这些算法已在有关实际保护装置中应用。     

基于低通滤波器的液压挖掘机工作装置轨迹跟踪滑模控制

为了提高液压挖掘机工作装置轨迹跟踪的精确度,用Lagrange法建立了液压挖掘机工作装置的动力学方程。针对液压挖掘机工作装置的高度非线性、时滞性及参数不确定性,运用带低通滤波器的滑模算法对其进行控制,并对设计的控制器进行了稳定性分析,对工作装置进行了仿真实验。结果表明,基于低通滤波器的滑模控制算法,既可有效地消除抖振现象,又可提高系统的快速跟踪性能和动态响应性能,同时对参数不确定性有较好的鲁棒性。     

基于Visual Basic6．0IIR数字滤波器设计

详细研究了在Visual Basic6．0环境下如何设计IIR数字滤波器。即利用发展相当成熟的模拟滤波器的理论、设计方法和严格的设计公式来设计滤波器。先根据给定技术指标求出模拟滤波器的传输函数,再转换成数字滤波器的传输函数。以低通,带通、带阻、高通数字滤波器为例,用脉冲响应不变法和双线性变换法两种转换方法来实现巴特沃斯、切比雪夫滤波器。利用Visual Basic设计了IIR数字滤波器并进行仿真,可随时调整参数对比滤波器特性,快速得到仿真结果,直观方便,极大地减轻了工作量,提高了工作效率。     

煤矿电网谐波分析模型的建立与滤波器设计

根据煤矿用电设备的特点，给出了煤矿电网供用电设备的谐波等值电路模型，结合一个实例讨论了煤矿供电系统谐波分析模型的建立和抑制矿井提升机变流器谐波的无源型滤波器设计方法，研制了谐波分析和滤波器设计程序，实际应用效果和测试数据表明所建立的系统分析模型和滤波器设计方法正确、有效。     

电力有源滤波系统程序软件设计与仿真

针对现有电力有源滤波系统算法的复杂和局限性问题，采用脉宽调制技术，提出了一种电力有源滤波控制系统方案，并给出了基于DSP微处理器的数字控制算法及相应的软件实现．仿真与实验结果表明，该算法使得谐波电流的补偿更易于实现，可广泛应用于单相与负载不平衡系统中．     

用Matlab设计FIR数字滤波器

采用窗函数法、频率抽样和法切比雪夫最佳一致逼近法,通过调用Matlab信号处理工具箱中的函数设计低通数字滤波器。针对采用Matlab设计的程序和对应的幅频响应特性曲线,分析了三种设计方法各自的特点,比较了在相同滤波器长度下采用上述三种方法设计的滤波器对给定滤波器的逼近程度：结果表明采用窗函数法和切比雪夫最佳一致逼近法（调用rernez函数）设计过程简单,而采用频率抽样法设计过程复杂。从逼近程度看,采用切比雪夫最佳一致逼近法设计的滤波器在整个频段误差最小,性能最优。     

低失真低噪声音频低通滤波器的设计

介绍了基于广义合成阻抗的低失真、低噪声音频、低通滤波器的设计方法，并给出了截止频率为40kHz线性相位低通滤波器的设计实例．     

基于叠代LMI的故障检测滤波器设计

研究线性时不变动态系统鲁棒故障检测滤波器设计问题.该问题一般被描述为非凸的双线性矩阵不等式(BMI),通过将BMI中可完全平方的非正定项的上界替代原非正定项,从而转化为一组线性矩阵不等式问题.提出一种叠代的LMI算法用于实现故障检测滤波器的最优设计.     

低延迟有限冲击响应滤波器约束最小二乘设计

针对具有低群延迟的非线性相位有限冲击响应滤波器的设计问题,采用在极小化复数误差能量的同时对复数误差和相位误差进行约束的方法,既可以得到凸的约束区域,又可以对幅值误差和相位误差进行独立控制.将具有给定相位误差的低通滤波器的最小二乘设计方法扩展到高通和带通滤波器的设计,引入左边和双边S形相位误差上界约束函数对高通和带通滤波器的相位误差进行约束,来抑制带边附近群延迟误差大的效应.应用改进的Goldfarb-Idnani算法求解由复数误差和相位误差约束最小二乘设计问题产生的半无穷正定二次规划.设计例子表明,该设计方法对减小滤波器的群延迟误差非常有效.