基于伪插值的信号源幅频特性补偿方法研究

为了提高信号源的采样频率,伪插值方法被用来完成数模转换器采样频率的倍频。但由于受数模转换器（DAC）零阶保持特性以及信号源输出通道元器件值的影响,输出的信号幅频衰减较为严重。针对信号发生器中的这一常见问题展开研究,从理论上对伪插值信号发生器的幅频特性进行了分析,提出了基于FIR滤波器的幅频校正方法,并对设计结果进行仿真对比,证明了该方法的可行性。最后,通过在500MSPS任意波形发生器中应用,证明了该方法能有效的补偿伪插值过程中由于DAC零阶保持、通道非线性所造成的幅频特性不平坦,精度高,重复性好,具有较高的工程应用价值。     

三相并联有源滤波器输出滤波器设计方法研究

对三相并联有源滤波器的输出LRC低通滤波器进行了研究。根据瞬态电流跟踪指标要求,推导出并联APF输出电感的估算公式。在此基础上,详细介绍了LRC低通滤波器参数的设计方法。通过对整流负载补偿特性的仿真和实验分析,验证了该设计方法的可行性。采用该方法设计的输出滤波器,其补偿特性良好,补偿后的总谐波畸变率低,高频分量能够有效地被滤除。     

i_p-i_q检测法的单周控制三电平有源电力滤波器

并联型有源电力滤波器APF可以有效补偿由非线性负载产生的谐波和无功功率电流。为了实现单独对谐波分量、无功功率分量进行补偿,或者对谐波和无功功率分量同时进行补偿这些不同的补偿目标,同时为了满足大功率、高电压和输出电流波形畸变小的需要,提出了将中点箝位变换器和ip-iq电流检测法应用于单周控制有源电力滤波器的方法。采用ip-iq电流检测算法可分离出负载电流中的谐波分量、无功功率分量,且电网电压波形畸变不影响检测结果,故可提供不同补偿目标的参考信号。理论推导和仿真结果表明,该法能分别单独补偿谐波分量、无功功率分量,或者同时补偿谐波和无功功率分量,而且电网电压波形畸变不影响补偿效果。通过将ip-iq电流检测法运用于单周控制三电平有源电力滤波器,既实现多种补偿目标,又具有电网电压波形畸变不影响补偿效果、单周控制策略简单、三电平变换器输出电流波形畸变小的优点。     

一种非线性负载下逆变器输出滤波器的设计方法

提出了一种非线性负载下逆变器输出滤波器的分析与设计方法.用系统的闭环传递函数描述了滤波器参数值和系统时间常数之间的关系,并通过计算输出电压的总畸变因数(THD)来设计滤波电感和滤波电容的值.给出了设计方法的流程图,并且通过Saber仿真和实验验证了该方法的可行性和有效性.     

改进的双向互补单周控制在有源滤波器中的应用

为解决双向互补单周控制有源滤波器主电路功率器件电流输出波形含有大量的谐波分量及其影响控制效果的问题,提出一种改进的双向互补控制策略。通过改变单周控制方程中的占空比从而实现死区效应补偿,完全消除了电流输出波形中的谐波分量,提高了系统的准确性和稳定性。运用Matlab进行仿真实验,结果表明该方法能有效补偿死区所带来的输出畸变,具有良好的控制效果。     

线性调频信号的匹配滤波处理

雷达信号处理完成压制噪声和杂波,从而有效地检测出有用信号的功能。采用匹配滤波器可使输出信噪比达到最大。本文介绍了匹配滤波器的设计原理,给出了白噪声匹配滤波器和有色噪声匹配滤波器的传递函数模型。在MATLAB/Simulink平台上,建立了雷达发射信号为线性调频信号时匹配滤波器的仿真模型。计算机仿真表明,线性调频信号经匹配滤波器后脉冲宽度被大大压缩,信噪比得到了显著提高。该滤波器的脉冲压缩功能,解决了一般脉冲雷达通过增加脉冲宽提高作用距离与距离分辨力下降的矛盾。     

并联混合型APF输出滤波器的研究

分析了注入式混合型有源电力滤波器的工作原理,从几种常见的输出滤波器的传递函数出发,利用MATLAB建立输出滤波器参数的波动对补偿性能影响的仿真模型,发现LRC型输出滤波器在较低的开关频率下,获得比LCL和LC滤波器更优异的性能。综合考虑,选取了LRC型滤波器进行设计,最后利用PSIM建立装有LRC型输出滤波器的注入式混合型有源电力滤波器仿真模型。仿真结果表明:对于注入式混合型有源电力滤波器采用LRC型输出滤波器有很好的滤波效果。     

并联有源电力滤波器交流侧输出滤波器设计

针对输出滤波器存在的放大网侧电流畸变率、阻尼电阻发热严重的问题,提出一种工程化有源电力滤波器交流侧输出滤波器参数设计方法.采用二阶高通滤波器作为有源电力滤波器输出滤波器拓扑,在综合考虑输出滤波器的开关纹波滤波效果与电流畸变率、电容无功容量、电阻功耗之间关系的基础上,结合理论分析、仿真、实验研究,设计总结了并联有源电力滤波器输出滤波器的参数选择方法.采用该方法为50kVA并联有源电力滤波器设计了一套输出滤波器.实验结果表明:加装输出滤波器后,电流纹波抑制到滤波前的1/4以下,网侧电流畸变率增大约1个点,滤波电阻上90%以上的工频电流被旁路,电阻发热得到有效控制,实验结果验证了该输出滤波器设计方法的有效性.     

有源滤波器中输出滤波器的参数设计及优化

现有的输出滤波器(Output Filter,OF)参数设计大多以工程经验选取为主,没有考虑输出滤波对有源滤波系统的补偿能力和补偿性能的影响。本文综合考虑了输出滤波器的输出补偿谐波能力和滤除开关谐波能力等性能要求,在并联型有源滤波器的框架内,提出了一套输出滤波器参数设计和优化的方法。仿真和实验结果表明,该方法可以提高逆变器的工作效率达50%左右,证明了该方法的有效性。     

基于PCPR控制的APF死区补偿策略

为解决有源电力滤波器(APF)实际输出电流频率范围宽,而传统基于比例谐振控制器(PR)的死区补偿方法补偿频率范围有限的问题,分析死区效应机理及PR控制器的局限性,提出一种基于零极点配置的相位补偿比例谐振(PCPR)控制的死区补偿策略.该方法能够在死区补偿控制器谐振频率超过系统截止频率时对死区效应引起的电流畸变进行精确补偿,不但扩大死区引起谐波电流的补偿范围而且改善了系统动态性能.仿真和实验结果验证了所提补偿策略能有效减小APF网侧输出电流总谐波畸变率.     

低噪声键控宽频信号源设计与实现

设计了一种以直接数字频率合成(DDS)芯片AD9953为核心的键控宽频信号源,可输出0~150 MHz正弦波交流信号,幅值范围50 m V~50 V可调,谐波失真小于3%。介绍了键控宽频信号源系统的结构组成,低通滤波器和阻抗匹配设计。信号源经实际测试,输出频率,输出幅值,谐波大小等各项技术指标均达到要求。     

结合多项式拟合的功率回退改进方法

常用的功率回退法可以在一定程度上改善放大器的非线性问题，但由于该方法的效率较低，因此使用范围存在局限性。本文在功率回退的基础上，提出了一种结合多项式拟合的方法，提升了传统功率回退法6~10 dB的回退范围约束。为了验证组合方法的效果，本文搭建了基于LabVIEW的光电放大测试平台，对不同给定频率下的正弦波、方波以及三角波信号进行信号放大试验。在测试系统放大功能的同时对输出信号进行功率周期图谱分析，能够确定其谐波失真的状态。试验结果表明，改进后的方法降低各谐波分量的功率值相较于功率回退提高了34.6%，证明了该方法对进一步改善放大器非线性问题的有效性。     

基于电压源换流器的高压直流输电小信号动态建模及其阻尼控制器设计

基于电压源换流器(VSC)和脉宽调制(PWM)技术的新型高压直流输电(VSC-HVDC)，具有快速、灵活的有功功率和无功功率控制能力，能够改善系统的稳定性。文中建立了VSC-HVDC的小信号动态模型，该模型包括VSC与交流系统接口的线性化方程、VSC-HVDC内部直流系统动态过程的线性化方程以及控制系统线性化方程3个部分，具有一般性。以VSC的有功功率整定值为输入，VSC-HVDC并联交流输电线路的有功功率为输出，通过对系统频率响应的辨识，得到了两者间的开环传递函数。在此基础上，利用极点配置技术，设计了单输入单输出结构的VSC-HVDC附加阻尼控制器。对一VSC-HVDC/AC交直流并联输电系统特征根的分析及非线性仿真表明，配备该阻尼控制器的VSC- HVDC能有效地抑制系统低频振荡，增加系统阻尼。     

一种构造直接计算法参考正弦信号的简单方法

直接计算法是一种性能优良的有源电力滤波器谐波电流实时计算方法.直接计算法的参考信号常常发生畸变,而参考信号畸变对直接计算法的计算精度影响很大.针对这一问题,提出了一种构造参考正弦信号的简单方法并证明了该方法的正确性.采用该方法构造任意一个与参考信号同频率的正弦信号,用构造的正弦信号代替参考信号,可以消除参考信号畸变导致的计算误差.     

三相APF非线性解耦控制的建模与仿真

有源电力滤波器(APF)是电力系统谐波的有效治理手段之一,但APF主电路为电压源逆变器(VSI),由于开关频率的限制,是一个强非线性耦合系统,给控制器设计及应用带来困难。为此,首先建立了三相电压型有源滤波器系统仿射非线性模型;然后基于微分几何理论,提出该模型的状态反馈精确线性化方法以建立其线性化模型;最后对有源滤波器三相进行解耦并实现了精确解耦控制器的设计。仿真结果表明了所建模型及设计控制算法的有效性,经该控制算法补偿,谐波畸变率限制在2%以下。     

混合有源滤波系统中输出滤波器电感变化对系统性能的影响分析

从电压传递函数增益的频率响应的角度，分析了LC输出滤波器对混合有源滤波系统HAPF的影响，说明LC输出滤波器串联电感减小使得电网电流低频谐波减小是由于增大了抵消负载特征谐波的低频注入电流，而电网电流中高频谐波分量的增加是由于个别频率附近的谐波被输出滤波器过度放大而造成的。并且提出采用LCR输出滤波器来减小电压传递函数增益的峰值，从而在串联电感较小时能够同时减小电网电流中高频毛刺的含量。通过实验结果的比较，说明LCR输出滤波器比LC输出滤波器具备更好的性能。     

A study on adaptive noise canceller using linear phase filter

In this paper, we propose a new adaptive noise canceller using a linear phase filter. The linear model in which an arbitrary signal is defined by the output signal of a linear system at the white signal input is used. The noise is suppressed by the estimated linear system and the signal‐to‐noise ratio is improved. At this point, to minimize the distortion of the signal due to the nonlinearity of the phase shift, the linear phase filter has been newly introduced. The transfer function of the linear system is an arbitrary minimum phase rational transfer function that has poles and zeros. It has the feature of not being specified for all pole models. The adaptive algorithm is a gradient‐based algorithm with few computational complexities. The features of the proposed adaptive noise canceller are that the inverse filter of the adaptive filter is stable, the convergence of the algorithm is guaranteed, the distortion of the signal is minimal, and there is no restriction on the transfer function of the linear system. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 178(1): 50–55, 2012; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.21116     

并联有源电力滤波器的调制误差补偿策略研究

通过对电压源逆变器输出脉冲序列函数的傅里叶分析,推导了并联型有源电力滤波器数字控制系统中心对称规则采样方式的调制误差模型.在此基础上,提出运用一种基于自适应预测算法的准自然采样脉宽调制方法,精确逼近自然采样调制过程,从而有效抑制有源电力滤波器实际输出电流相对于理想补偿函数的相位偏移与波形畸变,显著提高了有源电力滤波器对...