数字滑动平均值滤波器在有源电力滤波器中的应用

基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法中低通滤波器的设计在滤波效果方面很难兼顾动态快速性和精确性。本文针对谐波电流结构的特点,以滑动平均值算法替代传统的低通滤波器数字化算法,免去了复杂的数字滤波器设计。由平均值算法得到与基波正序分量对应的直流分量,具有非常理想的滤波精度和较快的动态响应;滑动平均值滤波器易于工程实践中DSP芯片编程实现,且程序设计避免了传统数字低通滤波器浮点数的运算,节省机时,提高了谐波补偿的实时性。仿真结果表明采用平均值算法的有源滤波器能准确地检测谐波并能及时跟踪负载变化,达到完美的滤波效果。     

一种改进的无锁相环单相谐波电流检测方法

针对目前单相谐波电流检测方法存在的问题,对无锁相环谐波电流检测法进行了详细分析,提出了一种改进的无锁相环单相谐波电流检测方法.采用低通滤波器和均值滤波器串联的形式对原有低通滤波器进行优化,以提高检测精度和动态响应速度;采用基波电流反馈形式,以进一步提高动态响应速度.Matlab/Simulink下的仿真结果表明:所提方法确实可行,大大提高了检测精度和动态响应速度.     

一种鲁棒GPS/INS组合导航滤波算法设计

针对卡尔曼及其扩展算法在滤波中噪声矩阵与实际偏差过大时出现滤波发散的情况,本文提出利用无偏有限冲击响应滤波器(UFIR)实现该背景下的状态估计.但将UFIR滤波器应用于GPS/INS组合系统存在2个问题:1)在线估计最佳滤波窗长的方法还有待改善;2)导航精度较低.本文设计了一种级联式滤波算法,主滤波器对UFIR滤波算法...     

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。     

一种频率自适应滑动平均滤波器的电网同步方法

针对电网电压畸变条件下电力电子变流器的同步锁相问题,提出一种基于频率自适应滑动平均滤波原理的同步锁相(MA-PLL)方法.该方法在传统的同步锁相环基础上,利用滑动平均滤波器在零点频率处的高衰减性能,消除畸变电网条件下电压谐波及不平衡分量对同步锁相的精度影响;采用频率自适应和幅值归一化方法,提高锁相环在电网电压频率变化与幅值波动时的跟踪性能;采用小信号分析法,对锁相环系数进行设计和选取,提高锁相环的动态响应.实验结果表明:在电网电压畸变、不平衡以及频率变化情况下,提出的方法均能准确快速地获得电网的相位和频率信息.     

一种改进的单相电路i_p-i_q谐波检测方法

针对单相电路谐波的特点,以瞬时无功理论为基础,分析了单相电路ip-iq谐波检测法.综合考虑检测的精度及实时性要求,提出一种更适合单相电路谐波检测的改进方法.该检测方法在引入反馈环节、改善检测系统实时性的基础上,采用过渡带衰减速率快、频率特性好的椭圆低通滤波器代替传统的巴特沃斯低通滤波器,减少低通滤波器的延时及对检测精度的影响.利用MATLAB/Simulink进行建模和仿真,证明改进算法提高了检测精度和动态响应速度.     

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。     

基于降阶滤波器的锁相方法

准确、快速检测电网相位是并网变流器的关键技术,目前常用的闭环锁相技术普遍存在动态延时长、滤波算法复杂、在电网受谐波污染时锁相精度低等问题.针对上述不足,研究了降阶滤波器及其分序机理和实现方法,在此基础上,研究了基于降阶滤波器的锁相方法,并整定了环路滤波器的参数.实验结果表明,所研究的锁相技术在电网电压跳变的情况下,相位...     

基于瞬时无功功率理论的谐波检测改进方法

针对传统基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波电流检测算法中低通滤波器难以同时满足响应速度与检测精度要求问题,基于Sa函数特性提出了ip-iq检测法的低通滤波器改进方法;根据该方法,结合比例积分环节,优化了该低通滤波器,给出了改进型Sa函数特性低通滤波器改进方法.仿真结果表明,采用基于Sa函数特性的低通滤波器可以提高检测精度;利用改进型Sa函数特性低通滤波器改进方法,能同时提高谐波检测的实时性和准确性.     

基于准谐振滤波器的电网谐波检测研究

根据电网谐波抑制的实时性、准确性要求,提出了利用准谐振滤波器获取电网谐波量的检测法.利用准谐振滤波器在电网基波频率点上无相移的特点,构造准谐振数字滤波器,从电网提取的电流信号中,减去准谐振数字滤波器获取的基波分量,可快速获得电网电流谐波.最后进行了数字化仿真.仿真实验结果证明该方法能为有源电力滤波器的谐波检测提供简单有效的参考源.     

基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测改进方法及其数字低通滤波器的优化设计

针对有源滤波器实际工程的需要,提出一种基于瞬时无功功率理论的改进ip-iq谐波和基波无功电流检测方法,可简化复杂的数学变换,能直接应用于三相三线制、三相四线制和单相系统谐波和基波无功电流的检测．并综合考虑FIR滤波器与IIR滤波器的优缺点,进一步提出均值滤波器与Elliptic滤波器串联滤波的二级滤波新方法．仿真结果表明该方法检测实时性好、精度高、易实现,具有实用价值．     

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。     

基于RLS算法的并联型APF全局积分滑模变结构控制

针对并联型有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)谐波检测环节的延时和谐波电流跟踪环节的鲁棒性差、跟踪精度不高的问题,建立了系统解耦后的数学模型,提出了基于递归最小二乘(Recursive Least Squares, RLS)算法的并联型APF全局积分滑模变结构控制策略。谐波检测环节采用改进的瞬时无功功率理论的id-iq法,将RLS自适应滤波器替换传统的Butterworth低通滤波器,解决了传统的Butterworth低通滤波器因延时而导致的一个基波周期(20ms)内检测盲区问题。谐波电流跟踪环节采用全局积分滑模变结构控制方法,引入了全局积分滑模面,运用Lyapunov稳定性理论导出的控制律兼顾了全局滑模的快速性和积分滑模的准确性。在解决了谐波检测环节延时的条件下,将全局积分滑模控制策略与传统的PI控制和滞环控制对比,仿真实验结果表明：全局积分滑模控制对指令电流具有更高的跟踪精度,且具有更低的电网侧电流总谐波畸变率(Total Harmonic Distortion, THD)。     

一种外接式功率因数校正方案的研究及实现

提出了一种外接式三相功率因数校正方案. 采用改进型有源滤波算法和高速空间矢量控制理论,在不破坏原有电网电力设备结构的基础上,实现了单位功率因数,并提高了谐波与无功电流的检测速率和逆变器开关管控制速度,减少了开关损耗. 该方案在电网电压畸变的情况下,实现相位同步、谐波完全补偿. 通过理论分析和实验证明了该方案是切实可行的.     

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.     

基于HRTF频谱特征优化MDCT域滤波

面向音频多声道虚拟环绕处理的应用,提出一种改进离散余弦变换(MDCT)域的头相关传输函数(HRTF)高效滤波算法.通过MDCT的多相滤波结构分解,得到MDCT域滤波矩阵,再根据矩阵稀疏表征的思想,以及HRTF的频谱动态范围大的特点,对MDCT滤波矩阵进行动态邻域优化,有效地提高了MDCT域滤波的效率.通过大量的实验对比表明:该方法较以往的MDCT域滤波方法大大降低了运算复杂度,且保持滤波结果的一致性;该动态邻域算法与传统时域?频域处理方法相比,主观质量差异较小;该方法大大降低了虚拟环绕处理的算法复杂度,尤其适合采用MDCT编码的压缩音频格式.     

定参数Butterworth滤波器的改进设计

针对Butterworth低通滤波器归一化后的传递函数动态性能指标的单一化,提出了可以根据需要改变其动态性能指标的低通滤波器。基于牛顿迭代法对Butterworth低通滤波器的极点的位置进行迭代计算,使重新分布极点的滤波器的传递函数动态性能指标满足设备的需求,并对改进后的低通滤波器进行阶跃响应分析。     

基于同态滤波的彩色图像光照补偿方法

为了消除光照对彩色图像的影响,提出了一种基于同态滤波的光照补偿方法。在频域内采用同态滤波对图像进行处理,然后将巴特沃斯高通滤波传递函数引入同态滤波器中,设计出一种新的动态巴特沃斯同态滤波器,增强图像在YIQ色彩空间中的亮度分量,并保持图像色度分量不变。在增加图像高频分量的同时,削减低频分量,弥补由光照不足引起的图像质量下降,最终实现对图像的光照补偿。实验结果表明,该方法在弱化光照影响,提高图像质量方面具有良好的性能,是一种比传统高斯高通滤波和直方图均衡更有效的彩色图像光照补偿方法。     

多腔FP滤波器实现Butterworth滤波的数学模型

从功率传输函数出发,利用巴特沃思(Butterworth)型滤波器的性质对FP(fabary perot)滤波器进行优化设计,给出了一腔、二腔和三腔的数学模型及仿真结果,设计出了具有巴特沃思滤波性质的多腔FP滤波器,这是一种临界状态的滤波器。FP滤波器在腔的个数上有所增加,而且也使得滤波性能得到了大幅度的提高。在构建了所分析FP滤波器的各个镜面参数之间的数学关系的同时,也预见了更多腔时各参数之间的关系。