基于Kalman滤波的俯仰角速度估计

直升机的姿态角速度不容易准确获得,本文提出了一种采用Kalman滤波理论对直升机俯仰角速度进行估计的方法,建立俯仰角速度方程,给出估计参数的Kalman滤波算法,实验证明该方法能够成功有效的估计直升机俯仰角速度。     

谈谐波滤波装置的三相铁心电抗器使用中的问题

章提到应用在谐波滤波装置中的三相铁心电抗器，使用不当会使整个补偿装置运行失败。正确的设计和配置系统参数，三相铁心电抗器是可工作在滤除谐波的装置中的。     

自适应抗野值Kalman滤波

针对Kalman滤波中存在量测野值的特点,依据滤波基本理论,提出了残差变化率概念.将残差变化率引入到野值判定标准中,根据量测值变化率的大小自动调整判断阀值,给出了判别野值的检验方法.由于采用了测量与估计的动态信息,使得野值的判定更为准确,并采用替代的方法对单个或连续野值加以修正,保证了Kalman滤波精确度与数据的连续性.仿真结果表明,当量测值出现较大变化时,这种方法能有效提高系统对野值的检测准确度和滤波精确度.     

基于Kalman滤波的充电桩变压器温度预测

本文提出基于卡尔曼滤波预测充电桩变压器温度,并通过MATLAB编程实现,试验结果表明卡尔曼滤波预测温度值与实测温度值相差较小,可以作为变压器控制温升的依据。     

机器人多维力传感器标定Kalman滤波

在多维力传感器标定过程中,往往出现比较大测量噪声,零漂幅度较大,严重地限制了多维力传感器标定精度。鉴于KALMAN滤波器在滤除系统随机干扰噪声方面良好效果,并考虑到在力传感器标定加载前,噪声信号便于测量的特点。本文从单维力传感器入手,把标定测量模型简化为一阶惯性和零阶保持器串联,并把传感器的输入／输出分为有载荷作用和无载荷作用两个状态,分别推导出输入／输出关系,获得单维力传感器状态和测量方程,并进一步推导出单维力传感器KALMAN滤波算法。在合理假设基础上,再使单维力传感器标定KALMAN滤波算法推广到多维力传感器。标定实验表明,在多维力传感器标定中,KALMAN滤波有效地滤除了测量噪声,提高了标定精度。     

Kalman滤波新息正交性抗野值法研究

在Kalman滤波应用过程中，观测值中的野值是影响滤波效果的重要因素。当观测中含有野值时，破坏了Kalman滤波新息的正交性，从而造成估计不准，滤波精度下降。本文提出了修正Kalman滤波新息正交性的方法，使修正后的Kalman滤波新息能够保持修正前的新息正交性。仿真结果表明，本文提出的方法有效地抑制观测中的野值对系统滤波的不利影响。     

基于Kalman滤波的锂电池组数据采集系统

针对电池使用环境的复杂多样给信息采集造成众多干扰这一情况,设计了一种基于Kalman滤波的电池组信息采集系统。Kalman滤波是一种最优化递归数据处理方法,具有计算量小、存储量低、实时性高的特点。系统采用电池监测芯片LTC6802采集单体电压值并均衡,PIC18F45K80为主控芯片,运用Kalman滤波对电压、电流、温度信号进行处理后,通过CAN总线进行传输。对系统的整体结构和工作原理进行了介绍,并给出了具体的硬件和软件设计方案。     

自适应Kalman滤波在多传感器数据融合中应用

文中介绍基于白噪声滤波器和平滑器的改进的Sage和Husa噪声统计估值器及相应的自适应Kalman滤波器,可处理未知常的和时变的噪声统计估计问题.仿真结果验证了改进滤波器在精度和收敛速度上的优越性.     

自适应Kalman滤波在电力工程形变监测中的应用

Kalman滤波常用于变形监测数据处理中,当观测环境不佳时Kalman滤波难以有效建立观测模型和函数模型。本文结合电厂边坡变形监测数据,首先利用小波去噪方法消除观测方程中的系统误差,然后采用单因子自适应Kalman滤波进行数据处理。结果表明,该方法可以削弱观测噪声影响,提高滤波响应速度,适用于电力工程形变分析。     

基于矩阵递推求逆的快速联邦Kalman滤波

在SINS/GPS组合导航系统中大多采用联邦Kalman滤波算法,但联邦Kalman滤波算法存在大量矩阵相乘运算和矩阵求逆运算,从而影响了算法的运行速度.为了解决此问题,在联邦Kalmar滤波算法子滤波器中引用矩阵外积方法对矩阵相乘进行处理,并提出了基于矩阵递推求逆的快速联邦Kalman滤波算法应用于主滤波器中,从而大...     

三相不对称系统谐波检测与补偿方法研究

为消除三相不对称系统中传统检测方法对谐波电流检测造成的误差,在此基于对瞬时对称分量法研究的基础上,结合二阶广义积分原理,对瞬时对称分量法进行了改进,提出了一种能够在三相不对称系统中对谐波电流信号实现快速、准确检测的方法。实验结果表明,基于该检测方法的有源电力滤波器(APF)能够有效地检测和补偿三相不对称系统中的谐波电流。     

三相电力电子负载并网变换器研究

提出一种三相电力电子负载的主电路拓扑,其中的并网变换器一方面将模拟负载变换器发出或吸收的有功功率高效的回馈电网,另一方面还具有一定的补偿被试电源所产生的无功及谐波的能力。应用一种新型的变步长自适应算法对被试电源输入电流谐波进行检测,同时,基于静止同步坐标系,设计一种重复控制器+PI控制器串联的复合控制器对并网电流指令进行跟踪。仿真及实验证明,检测系统具有较好的检测精度及动态性能,应用该控制方法,系统对于并网电流指令具有较小的稳态跟踪误差以及较好的动态响应,同时,电网电流具有单位功率因数及较低的谐波电流,包含被试电源在内整机效率可达75%以上。     

基于Sage-Husa卡尔曼滤波的三相电压暂降检测

针对三相三线制系统,提出一种检测三相电压暂降的新方法。通过瞬时对称分量法在αβ静止坐标系下建立离散检测模型,引入90°超前移相算子,解耦了暂降电压正序、负序分量的检测;采用Sage-Husa卡尔曼滤波算法实现移相算子,产生正交分量,同时表现出算法自身的滤波功能;引入欧氏空间距离定位故障发生及恢复时刻,并重置卡尔曼滤波器参数,加快检测响应速度。仿真结果表明,所述方法在响应速度和稳态精度方面具有优越性,证明了该方法的可行性和有效性。     

非理想电网下三相LCL滤波并网逆变器对称电流控制

非理想电网包括电网存在不平衡、谐波畸变、频率变化等情况,在非理想电网下,三相电网中除正序分量外还含有一定量的负序、零序以及谐波分量。一方面,电网负序分量会使得d轴上含有2倍工频的脉动,从而导致锁相环锁相失准,虽然通过增加适当的滤波器可以滤除脉动量、提高锁相精度,但难以同时保证较好的频率适应性;另一方面,电网的负序及谐波分量易导致进网电流不对称且谐波含量增大,污染电网。针对上述问题提出了采用变采样周期锁相环(VSP-PLL)和电网负序电压前馈的方案,并结合逆变侧电流反馈控制以实现对称电流控制,最后,在一台5 k W三相LCL滤波并网逆变器样机上进行了实验验证。实验结果证明了方案的有效性。     

模糊PI控制三相四开关并联型APF研究

提供一种低成本的三相四开关并联型有源滤波器(Three-phase Four-switch Shunt Active Power Filter,简称TFS-APF),将其用于中、低压系统,可同时实现谐波电流抑制和无功功率补偿.采用直接将期望得到的电网正序基波电流作为TFSAPF指令电流信号的控制方法.为进一步提高检测算法的响应速度和自适应能力,引入模糊PI控制器.仿真与实验结果均证明TFSAPF及其指令电流检测算法的可行性和有效性.     

三相四线有源电力滤波器的产品实现及其应用

阐述了基于FBD法的三相四线制并联型有源电力滤波器(APF)电流检测算法,对三相四线制系统中的无功电流、谐波电流、零序电流分别进行了检测.分析了三相四线制APF的主电路拓扑结构、控制系统硬件原理及算法的软件实现流程.现场工程应用案例证明了该系统的可行性和有效性.     

一种基于增量式卡尔曼滤波器的PMSM转速滤波算法

为了滤除永磁同步电机转子转速测量环节存在的量化误差等噪声,提出一种基于增量式卡尔曼滤波器的转子转速滤波算法.该算法通过两个相邻周期的离散运动方程相减的方式消除负载转矩项,根据卡尔曼滤波器原理,推导出基于增量式卡尔曼滤波器的永磁同步电机转子转速滤波算法,并与低通滤波器的滤波效果进行比较分析.研究表明,基于增量式卡尔曼滤波器的滤波算法可以在不带来延时的前提下有效滤除转速测量噪声,并且计算负荷显著减少,对电机参数依赖度低.仿真和实验结果验证了所提算法的有效性.     

LCL型并网逆变器的网压滤波前馈控制策略

LCL型并网逆变器的网压比例前馈策略因其实现方式简单、谐波抗扰能力良好而受到广泛应用,但是该策略在弱电网下的适应性较差,并网逆变器的前馈通道与电网阻抗产生交互影响,使得系统稳定性随着电网阻抗的增大而显著下降,恶化了入网电流质量.以改善网压比例前馈策略的适应性为目标,提出了一种基于多二阶滤波器的网压前馈控制策略,即在前馈...     

Grid Harmonic and Control Delay Compensation for Three-phase Grid-connected VSIs in Small Wind Turbine Systems

Voltage space vector pulse-width modulation(SVPWM) has been widely applied to control current in threephase vohage source inverters (VSI).However,as a voltage type modulator,SVPWM has certain drawbacks compared with current type modulators for grid-connected applications.For a grid-connected VSI,the performance of existing current controllers based on SVPWM is compromised by grid harmonics,control delay and system nonlinearities such as switching dead time.Moreover,unlike current type PWM,SVPWM does not inherently have over-current protection.A novel SVPWM-based current controller is proposed for three-phase grid-connected VSIs for small wind turbine applications.To overcome the drawbacks of SVPWM,a grid harmonic compensation method is proposed along with compensation for control delays.Both simulation and experimental results have established excellent steady-state response and fast dynamic response of the current controller.In addition,the DSP-based control system has both improved real-time control performance and fast response for over-current protection.     

基于三相光伏并网系统的比例谐振重复控制研究

在分析LCL型的光伏并网系统的运行状态的前提下,针对三相光伏并网系统的稳定性能、输出波形质量的好坏以及电网的抗干扰能力等问题,提出了一种基于比例谐振的重复控制的控制策略。该控制策略利用比例谐振(PR)在其谐振频率处增益无穷大的特点,消除稳态误差,实现电流的无静差跟踪,提高系统的稳态性能;利用传统的重复控制在并网系统稳定以后可以抑制电网的周期性扰动,从而提高系统的动态性能、电网的抗干扰能力以及获得高质量的并网电流波形。最后通过Matlab/Simulink进行仿真验证,结果显示这种改进的重复控制策略能够很好地解决光伏并网的稳定性能、输出波形质量的好坏以及电网的抗干扰能力这类问题。