四桥臂三相四线APF的新型电流检测与控制

由于中性线参与了实际的控制,使得三相四线有源电力滤波器(APF)电流检测与控制更为复杂,同时APF直流侧电压的稳定控制也更为困难.为有效地检测四桥臂三相四线APF的参考补偿电流以满足实现对APF的有效控制并对各类非线性负载电流实施实时补偿,在分析了四桥臂三相四线APF工作原理的基础上,采用Takagi-Sugeno(T-S)模糊控制的方法,以直流侧电压的三值输入逻辑规则对四桥臂三相四线APF进行建模,利用并行分布补偿算法获得模糊控制律,在此基础上设计了模糊控制器,实时准确地获得四桥臂三相四线APF在各种非线性负载条件下的补偿参考电流并使直流侧电压得到自动稳定控制.仿真及实验结果验证了该控制策略的正确性及有效性.     

电压畸变条件下三相三线有源电力滤波器的T-S模糊∞控制

有源电力滤波器(APF)是解决电力系统谐波治理的有效方法,由于电源电压存在畸变影响了APF的补偿参考电流的检测精度并影响补偿的效果.本文采用T-S模糊控制的方法对三相三线APF进行建模,将电源电压的畸变成分作为理想情况的干扰,在保性能的前提下给定性能指标,实现T-S模糊H∞控制控制性能.在满足稳定性的要求条件下,设计的T-S模糊H∞状态反馈控制器使APF在电源电压畸变的情况下,将电源电流补偿为正弦特性,满足了APF谐波综合补偿的控制要求.仿真结果验证了所建T-S模糊模型的有效性,展示出所设计的H∞控制器的有效性能.补偿电流可以准确的检测,在电源电压非正弦条件下可以进行有效的控制.     

三相四线制APF的改进三电平SVPWM算法研究

三相四线制有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)采用传统的三电平电压空间矢量脉宽调制算法没有考虑零轴电压分量,影响有源电力滤波器的谐波补偿效果。文中提出一种改进电压空间矢量脉宽调制算法,基于对零轴电压分量的分析,在传统电压空间矢量脉宽调制算法基础上调整正负小矢量作用时间,同时结合直流侧均压控制,从而改善三相四线制中点钳位型三电平三桥臂有源电力滤波器的谐波补偿效果。并在Matlab Simulink仿真验证该改进算法的正确性和可行性。     

基于EL模型的海洋石油平台三相APF无源性控制

利用有源电力滤波器装置(APF)的非线性特性,提出一种基于欧拉-拉格朗日(EL)模型的三相并联型APF的无源性非线性控制方法.为了确保APF直流侧平均电压稳定在设定值,提高APF的谐波补偿精度,采用基于非线性PI控制的APF直流侧电压外环控制.Matlab仿真实验证明此方法控制的APF具有很好的谐波补偿效果,在负载突变的情况下具有很好的动态响应速度.     

基于DSP＋CPLD的有源电力滤波器控制系统的设计

为了解决三相四线制电网中谐波、无功功率和三相不平衡等电能质量问题,本文采用基于DSP＋CPLD全数字控制的并联型有源电力滤波器（APF）来实现补偿。本文介绍了APF的系统结构及工作原理,并进行控制系统的优化设计。电流检测部分,采用先提取零序电流分量,然后利用基于瞬时无功理论的检测法;补偿电流跟踪控制部分采用定时滞环比较法;直流侧电压采用动态滞环控制法等。通过MATLAB仿真结果表明,采用这种方案,可以对三相四线制系统中的谐波、无功、负序、零序等电流分量进行有效补偿,具有良好的动态补偿效果。     

基于模糊控制的三电平有源电力滤波器研究

提出了一种基于ip-iq谐波电流检测、模糊PI电流控制和空间矢量脉宽调制的三电平有源电力滤波器的控制方案;建立了三电平有源电力滤波器的数学模型,详细介绍了三电平有源电力滤波器直流侧电压稳定和中点电位平衡控制方法的具体实现。仿真和实验结果表明,采用该控制方案的三电平有源电力滤波器具有良好的谐波补偿效果,且能较好地稳定直流侧电压和电容中点电位。     

大功率低成本新型混合型有源滤波器的电流检测方法*

提出一种逆变器采用三相四开关结构的大功率新型混合型有源滤波器,这种结构的滤波器适用于中高压系统的无功补偿和谐波抑制。给出了系统的拓扑结构,对三相四开关逆变器的结构原理进行了分析。提出了一种单相电流的谐波检测方法和基于能量平衡的直流侧电流的检测方法,这种检测方法计算时间显著减少,系统只需检测两相电流和控制四个开关元件。将基于三相四开关逆变器的新型混合型APF进行仿真实验,仿真结果表明,提出的滤波装置具有良好的谐波波抑制和无功补偿性能,直流侧电压平衡稳定,而且大大降低了整个装置的成本和功耗。     

电压畸变条件下三相三线有源电力滤波器的T–S模糊H∞控制

有源电力滤波器(APF)是解决电力系统谐波治理的有效方法, 由于电源电压存在畸变影响了APF的补偿参考电流的检测精度并影响补偿的效果. 本文采用T–S模糊控制的方法对三相三线APF进行建模, 将电源电压的畸变成分作为理想情况的干扰, 在保性能的前提下给定性能指标, 实现T–S模糊H∞控制性能. 在满足稳定性的要求条件下, 设计的T–S模糊H∞状态反馈控制器使APF在电源电压畸变的情况下, 将电源电流补偿为正弦特性, 满足了APF谐波综合补偿的控制要求. 仿真结果验证了所建T–S模糊模型的有效性, 展示出所设计的H∞控制器的有效性能. 补偿电流可以准确的检测, 在电源电压非正弦条件下可以进行有效的控制.     

基于新型无功和谐波电流检测方法的APF仿真研究

结合基于瞬时无功功率理论的ip-iq检测方法和基于传统功率理论的闭环自适应检测方法两者的优点,设计一种新的检测方法,该方法具有较好的鲁棒性和动态响应速度。同时由于逆变器采用三桥臂电容中点式结构,对其直流侧电压的稳定和上下电容的均压控制作了分析,与无功和谐波电流检测结合起来形成了双闭环结构,进一步增强补偿效果,然后对指令电流的合成和其跟踪控制作了简要阐述。最后利用Matlab/Simulink对系统进行了仿真,验证了该方法的正确性和有效性。     

三相三线APF补偿电流的模糊反馈检测与控制

补偿电流的检测是三相有源电力滤波器的关键问题,快速准确地检测出补偿电流并实施有效的控制直接影响到有源电力滤波器的补偿效果.对三相三线制有源电力滤渡器进行电路模型分析,采用T-S模糊反馈控制的方法,获得三相三线制有源电力滤波器的补偿电流,并对电源电流进行实时的模糊反馈控制.采用并行分布补偿的方法设计了模糊反馈控制器,将有源电力滤波器的非线性问题线性化,在稳定性条件下求解线性矩阵不等式,得到无功功率及谐波电流全补偿控制策略的状态反馈增益,由此获得连续的即时补偿跟踪电流,仿真及实验结果验证了补偿电流检测的准确性及模糊反馈控制的有效性,对简化有源滤波器的电流检测与其构成组件具有较大应用价值.     

混沌范德玻—杜芬系统的T—S模糊控制

针对混沌ADVP（范德玻—杜芬）系统,进行了T-S模糊建模和模糊控制器设计,实现了系统的稳定。在用T-S模糊模型精确重构系统结构的基础上,利用反馈同步思想和极点配置方法,基于并行分布补偿（PDC）技术,进行了控制器设计。整个设计过程只需在模糊模型基础上作极点配置,简化了计算,得到了简单且易实现的控制器。仿真表明,受控系统能够快速达到收敛,验证了方法的有效性。     

有源电力滤波器全数字控制器

有源电力滤波器(APF)控制器是APF的关键部分,决定了APF的性能指标和补偿效果。提出一种新的多环控制策略和控制器结构,控制器由4个控制环组成,分别实现谐波抑制和无功补偿控制、抑制电网与有源滤波器高频振荡、有源滤波器的直流母线电压控制。设计了一种基于数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)芯片的全数字控制器,详细阐述了控制器的硬件电路及软件设计。实验结果表明,该装置滤波和无功补偿效果较好,而且这种控制器的实时性和精度比较高。     

三电平SAPF双闭环控制系统的研究

提出了一种三电平并联型有源电力滤波器双闭环控制系统的设计方案。该系统采用ip-iq法提取谐波,利用瞬时无功功率理论检测三相电压与负载电流,用以计算补偿电流;其电压外环采用模糊PI控制器控制,电流内环采用内模控制器控制,并由三电平SVPWM调制器输出补偿电流。仿真实验结果验证了该系统具有良好的谐波补偿效果。     

具有时延的网络控制系统控制器设计

针对一类存在随机时延的网络控制系统,传感器采用时间驱动,控制器和执行器采用事件驱动,提出了一种新的具有随机时延的网络控制系统的建模方法-离散模糊T-S模型,在此模型的基础上应用并行分布补偿（PDC）原理设计了模糊控制器。应用Lyapunov定理和线性矩阵不等式（LMI）方法,研究了系统的稳定性问题,给出基于LMI的状态反馈模糊控制器的设计方法。通过仿真实例验证控制方法能够保证系统稳定。     

New time-varying fuzzy sets based on a PSO midpoint of the universe of discourse

The paper presents a robust parallel distributed compensation(PDC) fuzzy controller for a nonlinear and certain system in continuous time described by the Takagi-Sugeno(T-S) fuzzy model. This controller is based on a new type of time-varying fuzzy sets(TVFS). These fuzzy sets are characterized by displacement of the kernels to the right or left of the universe of discourse, and they are directed by a well-defined criterion. In this work, we only focused on the movement of midpoint of the universe. The movements of this midpoint are optimized by particle swarm optimization(PSO) approach.     

Approximated fuzzy logic controlled shunt active power filter for improved power quality

Shunt active power filters have been widely used for power quality improvement. With the advancement in artificial intelligence techniques, the applications of fuzzy logic‐based control systems have increased manifolds. This paper proposes a reduced rule fuzzy logic controller (FLC) in the voltage control loop of a shunt active power filter (APF), which is approximating a conventional large rule FLC. The difference between the controlled outputs of two controllers is compensated by proposed compensating factors. The dynamic response and harmonic compensation performance of proposed 4‐rule approximated fuzzy logic controller (AFLC) is compared with 25‐rule FLC. A three‐phase shunt APF is used for harmonic and reactive power compensation. The proposed scheme is tested with randomly varying single and multiple non‐linear loads. The simulation results presented under transient and steady‐state conditions confirm that the proposed 4‐rule AFLC efficiently approximates the 25‐rule FLC. The proposed control methodology takes less computational time and computational memory as the numbers of rules are reduced significantly.     

有源电力滤波器的模糊神经网络控制

针对有源电力滤波器APF是非线性、强耦合的复杂系统,难以建立精确的数学模型,因而使得智能控制技术在有源电力滤波器中的应用具有很大的潜力。该文设计出一种将模糊控制与神经网络控制相结合的模糊神经网络控制器FNNC,并将其应用到并联型有源电力滤波器的直流侧电压的控制中。通过仿真表明该控制策略具有可行性、较强的适应性和鲁棒性。     

Boost变换器的T-S模糊建模与控制

针对Boost变换器的非线性特性,考虑变换器参数不同情况对系统模型的影响,分别建立了参数确定和参数不确定条件下Boost变换器的等价T-S模糊模型。基于建立的等价T-S模糊模型,利用Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式方法,给出了Boost变换器并行分配补偿模糊控制器的参数化设计方法。仿真结果表明,所建立的Boost变换器T-S模糊模型是可靠的,所设计的模糊控制器与模糊PI相比具有较强的鲁棒性和抗扰性。     

Imperfect premise matching controller design for T-S fuzzy systems under network environments

This paper focuses on an imperfect premise matching controller design for T-S fuzzy systems under network environments. Different with the traditional parallel distribution compensation (PDC) method, the same premises between the PDC controller and the T-S fuzzy systems are no longer needed again in the proposed method. Under consideration of the unmatched grades of membership in the networked T-S fuzzy systems, a unified T-S fuzzy model is firstly proposed, in which a networked state-feedback fuzzy controller with communication delays is used to reconstruct the system. Then, based on the constructed model and by use of the Wirtinger-based inequality technique to deal with the cross items, two less conservative stability and stabilization criteria are derived to enhance the design flexibility. Finally, two numerical examples are used to show the effectiveness of proposed method.