自适应谐波检测算法的研究与实现

阐述了谐波变化,基波幅值变化等情况下,最小均方算法(LMS)在谐波检测中的应用,对LMS算法的检测步长进行了分析。指出了定步长算法的固有缺点,并采用变步长原则对算法进行了优化,仿真证明了优化后的检测算法的有效性。最后基于FPGA实现了一个定步长的LMS滤波器,实验证明了自适应谐波检测算法的可行性。     

APF中一种改进的变步长LMS自适应谐波检测算法

在有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)的低信噪比(Signal Noise Ratio, SNR)环境下,为了提高变步长最小均方(Least Mean Square, LMS)自适应算法对谐波电流检测的跟踪速度及精度,提出改进的变步长LMS算法。该算法在MVSS-LMS算法的基础上,增加历史误差的遗忘加权和估计并控制步长更新,动态控制步长更新范围,采用滑动窗遗忘加权减小了计算复杂度。同时,对改进算法性能进行稳定性分析。实验结果表明,该算法不仅具有较快的动态响应速度,而且在APF的低信噪比情况下,稳态误差有所减小,具有较高的抗干扰能力,谐波电流检测效果较好。     

一种基于自适应滤波器的改进ip-iq无功电流检测方法

针对传统i_p-i_q无功电流检测法,存在响应速度和检测精度之间矛盾的问题,采用变步长最小均方(LMS)自适应滤波器取代传统的低通滤波器,进行无功电流的检测。在该自适应滤波器中引入洛伦兹(Lorentzian)函数进行步长的调节,首先对其步长调节特性进行分析,既而对整体无功电流检测方法进行了MATLAB仿真与DSP实测实验分析,实验结果表明,所采用方法相对于传统i_p-i_q法、以及基于其他变步长自适应滤波器的方法,运算速度快,对于无功电流的检测,动态响应速度快,检测精度高。     

基于自适应理论的FBD法在有源滤波器中的应用

为了更好地进行谐波、负序和零序电流的补偿与控制,针对有源电力滤波器(APF)中谐波电流检测方法进行深入研究,提出一种基于自适应原理的FBD谐波电流检测新方法。首先分析了传统FBD算法检测谐波电流的原理,该算法因受限于低通滤波器,影响了谐波电流的检测精度与速度;然后分析了FBD算法和自适应谐波电流检测算法的结构,二者结构具有相似性,提出使用自适应补偿调节内核LMS算法取代FBD检测算法中的低通滤波器;最后分别将改进的FBD法与传统的FBD算法应用于APF中进行工程试验测试。试验结果表明所提改进算法在APF应用中具有可行性及有效性。     

一种新的变步长LMS算法

自适应滤波器在信号检测、信号恢复、数字通信等许多领域中被广泛应用,自适应算法一直是学术界一个重要研究课题,提出了一种新的变步长LMS算法.算法根据自适应滤波收敛程度的加深,逐渐减小步长.试验结果表明应用该算法设计的自适应滤波器与当今通用的变步长LMS算法相比具有运算简单,收敛速度更快等优点.     

无轴承开关磁阻电动机转子偏心补偿控制

分析了无轴承开关磁阻电动机不平衡振动的特点,提出采用自适应LMS滤波器用于无轴承开关磁阻电动机转子偏心补偿控制的方法.针对固定步长自适应LMS滤波器存在收敛速度和稳态误差之间矛盾的问题,采用了基于Sigmoid函数、基于箕舌线和基于抽样函数的三种改进的变步长自适应LMS滤波器对悬浮转子进行补偿控制.仿真结果表明:自适应LMS滤波器可以有效抑制转子的不平衡振动;变步长自适应LMS滤波器不仅具有较快的收敛速度和跟踪速度,稳态误差也能控制在比较小的范围内;基于抽样函数的变步长LMS算法具有更小的稳态误差.     

基于有源滤波的单相交流充电桩谐波治理研究

目前交流充电桩应用广泛,随着充电桩日益增多,其产生的谐波污染也越来越严重。针对单相交流充电桩谐波治理问题,将有源滤波技术应用到交流充电桩中。根据充电桩特性采用单相并联有源滤波器(PAPF)。对基于瞬时无功功率理论的单相谐波检测法进行探究,并结合最小均方(LMS)与最小四阶矩(LMF)自适应算法提出一种新型定步长自适应低通滤波器用于提高谐波检测性能。控制环节采用结合重复控制的内外环复合控制策略完成稳压控制、谐波追踪及补偿。基于Matlab/Simulink仿真分析低通滤波环节输出的波形并搭载样机实验,结果验证该算法可提升谐波检测性能。建立单相PAPF系统仿真并通过快速傅里叶变换(FFT)分析系统谐波补偿能力,结果证明单相PAPF可有效治理谐波,使总谐波失真(THD)降至5%以下。     

基于变步长LMS的APF谐波电流检测方法

有源电力滤波器(active power filer,APF)谐波电流检测环节中,针对传统定步长最小均方误差(least mean square,LMS)检测算法在稳态精度和响应速度上的缺陷,提出了一种自适应变步长LMS谐波检测算法。该算法利用历史误差数据,计算误差的功率加权并以之作为步长调节的主控因子,对步长进行调节。扰动因子的引入能够对噪声进行抑制。最后将该算法用于APF的谐波检测。仿真及实验表明,该算法不仅具有快速的动态响应特性,同时又具有较高的检测精度,能够满足APF谐波电流检测的需求。     

改进型谐波检测方法在充电站并网中的应用

随着充电站的快速发展,其带来的电能质量问题越来越受到重视。由于充电站自身的特点,其产生的谐波电流随着时间的变化而逐渐发生变化。传统的基于i_p-i_q算法的谐波电流检测方法由于受到低通滤波器的影响,检测速度和启动速度都较慢,不能满足充电站谐波抑制的要求。本文在分析基于6脉冲整流的充电机模型的基础上,建立了基于6台6脉冲整流的充电机的充电站模型。提出了一种基于变步长LMS/LMF算法的自适应滤波器的谐波电流检测算法,并对其理论进行了详细的分析。仿真结果表明,与传统谐波检测算法相比,提出的改进型谐波检测算法跟踪速度和启动速度有明显的提高,达到了预期的效果。     

有源电力滤波器的动态因子LMS谐波检测方法

针对自适应谐波电流检测方法收敛速度与稳态精度需折中考虑的问题,采用单相并联有源电力滤波器(APF)作为硬件平台.基于自适应噪声对消技术,提出一种用于APF谐波检测的动态因子最小均方(LMS)算法.通过引入动量项,并利用误差信号在相邻时刻的时间均值估计来控制步长更新,极大加快了算法的收敛速度.采用动态因子项对误差再次进行...     

基于变论域变步长LMS算法的自适应逆控制系统稳定性

提出一种基于变论域变步长LMS自适应滤波算法,该算法的步长随偏差论域的变化而变化。理论研究和仿真结果表明,该算法在控制系统对象及其逆的建模中能同时兼顾初始收敛速度、时变系统跟踪能力及收敛精度三个性能指标,可应用于自适应逆控制系统对象及其逆的建模中,使控制系统具有良好的动静态特性。并给出了基于变论域变步长LMS算法的自适应逆控制系统全局稳定性证明。     

用于有源滤波器谐波检测的一种新的自适应算法

提出了一种新的变步长最小均方(least-mean-square,LMS)自适应谐波检测算法,并将其应用于有源电力滤波器中。以一种时变步长迭代方法取代传统的定步长迭代法,旨在提高算法在求取均方差最小值的过程中方向估值的精度,从而达到提高算法收敛速度的目的。文中详细推导了2阶步长迭代公式,并导出了扩展的N阶步长迭代公式的递归表达式。通过仿真将所提出的新算法与传统的定步长算法进行了比较,证明新算法的收敛特性明显优于传统算法。     

一种模糊变步长自适应谐波检测算法

电力有源滤波器的成功应用依赖于精确的谐波电流检测技术。基于自适应干扰对消理论,提出一种基于模糊变步长推理的最小均方差（LMS）自适应谐波检测算法。通过分析影响LMS自适应谐波算法性能的不利因素,选取均方误差变化量和输入输出信号相关函数作为参量,建立模糊推理系统,自适应地调节算法的步长,实现谐波检测过程中,既能保证较快的动态响应速度和对噪声干扰的抑制,又能保持较高的检测精度,并通过计算机仿真及物理实验验证了该算法的有效性和可行性。     

改进的变步长自适应谐波检测算法

基于自适应对消原理的自适应谐波检测算法因其优良的性能被广泛应用于有源滤波器,但该算法存在无法平衡稳态精度和收敛速度方面的不足。针对此不足,文中基于箕舌线函数和三阶权值系数提出了一种改进的变步长(Least Mean Square,LMS)谐波检测算法。该算法利用误差信号的自相关平均估计获得期望误差估计均值,并通过改进的箕舌线迭代函数作为核心函数来调节步长更新,之后通过推导出来的三阶权值公式代替传统的权值迭代。仿真实验结果表明,该算法在谐波检测中不但具有较快的收敛速度,也能获得较高的稳态精度。     

MC-CDMA系统基于小波变换的多用户检测

本文首先将DS-CDMA系统的最小均方误差(MMSE)多用户检测器加以推广,用于MC-CDMA系统中。最小均方(LMS)算法是实现自适应MMSE多用户检测较好的算法,但收敛速度较慢,就此本文提出新的箕舌线变步长加速LMS算法并用到MC-CDMA自适应MMSE多用户检测中。为了使收敛速度更快,对接受的信号先进行小波变换,且可以通过小波域去噪,提高系统的误码率性能。最后用MATLAB仿真对理论分析作出有效验证。     

基于带双窗N-1/N重叠频域FIR滤波器的自适应除噪

基于一种带双窗重叠自适应滤波器,将重叠滤波思想引入LMS算法,给出了窗加权重叠LMS(WO-LMS)算法.与传统的LMS算法相比,WO-LMS算法在同样收敛速度的前提下可以得到较低的稳态均方误差.理论分析了算法的收敛性,实验中通过和LMS算法的比较,验证了WO-LMS算法的优越性.     

改进变步长LMS算法在软起动谐波检测中的应用

针对现有自适应变步长最小均方(LMS)谐波电流检测算法在低信噪比环境中易受干扰影响,提出一种改进自适应变步长LMS算法。该算法将误差信号与前一工频周期误差信号的差值作为反馈量,结合箕舌线函数构造出随动的动态因子,将此动态因子也作为调节权值的动量因子,利用自相干估计误差控制步长。该算法折中考虑收敛速度和稳态精度,并有效降低噪声信号的干扰。通过对电机软起动器工作过程中产生的周期重复性谐波进行检测和分析,证明了该谐波电流检测算法的可行性。     

基于双DSP的模糊变步长自适应谐波检测的研究

对谐波检测算法进行了研究,着重研究了自适应LMS算法,利用模糊控制与自适应滤波相结合,提出一种模糊变步长谐波检测算法.利用MATLAB软件对此算法及另一种性能优越的变步长LMS算法进行比较,验证本文算法的可行性及优越性.基于以上理论研究,设计并制作电路采集板及基于双DSP的开发平台,进行了软硬件设计.最后通过实验验证了...     

基于瞬时无功功率理论的改进谐波检测算法

能否快速精确检测出谐波电流是决定有源滤波器整体滤波性能的关键。作者基于瞬时无功功率理论提出了一种改进的谐波检测算法。该算法采用变步长最小均方自适应滤波器作为检测电路中的低通滤波器，通过选择递推公式参数并结合两种误差信号的自相关估计结果调整步长进行迭代，实现了对滤波器收敛速度与稳态失调的灵活控制。理论分析和仿真实验验证了该谐波电流检测算法的正确性和有效性。