本文關(guān)鍵詞：并聯(lián)型有源電力濾波器的自適應(yīng)控制研究

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【摘要】：近年來隨著電力電子技術(shù)的逐步發(fā)展,各類大功率電力電子設(shè)備等非線性負(fù)載越來越多地被接入電網(wǎng),使得電網(wǎng)諧波、無(wú)功等在內(nèi)的電能質(zhì)量問題越發(fā)嚴(yán)重。有源電力濾波器作為能有效抑制電網(wǎng)諧波電流、實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備,成為了解決電能質(zhì)量問題重要的手段之一。并聯(lián)型有源電力濾波器(Shunt Active Power Filter-SAPF)具有輸出電流變化范圍寬,變化速度快的特點(diǎn)。所以輸出濾波器的特性對(duì)于APF的補(bǔ)償效果至關(guān)重要。而由于磁性材料的物理特性導(dǎo)致輸出濾波電感具有強(qiáng)非線性,且在輕載、重載條件下電感量具有明顯差別,這對(duì)有源電力濾波器控制器的控制效果會(huì)產(chǎn)生極大的影響。所以本課題將并聯(lián)型有源電力濾波器作為研究對(duì)象,引入模糊控制及重復(fù)控制,研究在輸出濾波電感變化條件下的電流環(huán)自適應(yīng)控制算法。首先,建立并聯(lián)型有源電力濾波器的數(shù)學(xué)模型并對(duì)輸出濾波電感的非線性進(jìn)行分析。通過分析APF的工作原理,確定并聯(lián)型有源電力濾波器的電路模型,并且進(jìn)一步建立APF在靜止坐標(biāo)系、靜止坐標(biāo)系及同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。此外,研究磁性材料本身性質(zhì)的變化規(guī)律,對(duì)電感的非線性進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,進(jìn)而得到電感量變化的仿真模型,對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析,驗(yàn)證電感量變化會(huì)影響APF的補(bǔ)償效果。然后,設(shè)計(jì)基于模糊PI自適應(yīng)控制的APF電流環(huán)控制器。對(duì)模糊控制器的基本組成及設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究。針對(duì)在額定電感情況下的APF,設(shè)計(jì)了數(shù)字PI控制器,并研究電感變化對(duì)于數(shù)字PI控制器控制效果的影響。在考慮電感量寬范圍變化的條件下,引入模糊控制,設(shè)計(jì)APF電流環(huán)模糊PI控制器,通過實(shí)時(shí)調(diào)整PI控制器參數(shù),減小變電感對(duì)系統(tǒng)的影響。對(duì)基于模糊PI控制的APF電流環(huán)仿真波形進(jìn)行分析。最后,設(shè)計(jì)重復(fù)控制器提高APF電流環(huán)的跟蹤精度。從內(nèi)模原理開始研究重復(fù)控制的基本思想,然后分別從穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)誤差及誤差收斂速度三個(gè)方面對(duì)重復(fù)控制器的控制性能進(jìn)行分析。以APF電流環(huán)控制作為實(shí)例,設(shè)計(jì)數(shù)字重復(fù)控制器,并對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定性校驗(yàn)。對(duì)基于重復(fù)控制和模糊PI的復(fù)合APF電流環(huán)控制進(jìn)行仿真,分析仿真結(jié)果,驗(yàn)證重復(fù)控制和模糊PI的復(fù)合控制能夠在變電感條件下提高APF的補(bǔ)償率。
【關(guān)鍵詞】：有源電力濾波器 電感非線性 模糊PI控制 重復(fù)控制
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN713.8;TP273.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 課題的研究背景與意義10-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 電網(wǎng)諧波問題及治理12-14
• 1.2.2 有源電力濾波器的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 模糊控制的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本論文的主要內(nèi)容16-18
• 第二章 并聯(lián)型有源電力濾波器模型與電感非線性分析18-33
• 2.1 并聯(lián)型有源電力濾波器的基本原理18-19
• 2.2 并聯(lián)型有源電力濾波器的數(shù)學(xué)模型19-25
• 2.2.1 APF輸出濾波器的分析20-22
• 2.2.2 三相ABC靜止坐標(biāo)系下APF的模型22-23
• 2.2.3 兩相靜止坐標(biāo)系下APF的模型23-24
• 2.2.4 同步dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下APF的模型24-25
• 2.3 濾波電感非線性分析25-30
• 2.3.1 濾波電感非線性變化規(guī)律25-27
• 2.3.2 濾波電感的數(shù)學(xué)模型27-30
• 2.4 仿真結(jié)果與分析30-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第三章 并聯(lián)型有源電力濾波器模糊PI自適應(yīng)控制33-53
• 3.1 模糊控制基本原理33-36
• 3.1.1 模糊控制器的基本組成33-36
• 3.1.2 模糊控制器的基本設(shè)計(jì)方法36
• 3.2 基于模糊PI控制的APF電流環(huán)控制設(shè)計(jì)36-50
• 3.2.1 電流環(huán)數(shù)字PI控制器設(shè)計(jì)37-42
• 3.2.2 濾波電感變化對(duì)PI控制的影響42-46
• 3.2.3 電流環(huán)模糊控制器設(shè)計(jì)46-50
• 3.3 仿真結(jié)果與分析50-52
• 3.4 本章小結(jié)52-53
• 第四章 并聯(lián)型有源電力濾波器重復(fù)控制53-75
• 4.1 重復(fù)控制基本思想53-58
• 4.1.1 內(nèi)模原理53-55
• 4.1.2 重復(fù)控制原理55-58
• 4.2 重復(fù)控制器性能分析58-62
• 4.2.1 穩(wěn)定性分析58-61
• 4.2.2 穩(wěn)態(tài)誤差分析61-62
• 4.2.3 誤差收斂速度分析62
• 4.3 基于重復(fù)控制和模糊PI的電流環(huán)控制設(shè)計(jì)62-67
• 4.3.1 APF電流環(huán)控制系統(tǒng)62-63
• 4.3.2 重復(fù)控制器參數(shù)設(shè)計(jì)63-66
• 4.3.3 重復(fù)控制器穩(wěn)定性校驗(yàn)66-67
• 4.4 仿真結(jié)果與分析67-74
• 4.4.1 基于重復(fù)控制和PI控制的APF電流環(huán)仿真67-69
• 4.4.2 基于重復(fù)控制和模糊PI控制的APF電流環(huán)仿真69-72
• 4.4.3 電流環(huán)控制仿真結(jié)果對(duì)比72-74
• 4.5 本章小結(jié)74-75
• 第五章 全文總結(jié)與展望75-77
• 5.1 全文總結(jié)75
• 5.2 后續(xù)工作展望75-77
• 致謝77-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷及攻讀碩士期間的主要研究成果82-83

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳夕松;模糊控制的教學(xué)方法與體會(huì)[J];南京機(jī)械高等�？茖W(xué)校學(xué)報(bào);2000年03期

2 曹秀敏;模糊控制及其在工業(yè)過程中的應(yīng)用[J];科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì);2002年03期

3 劉耦耕;淺論模糊控制[J];湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年S2期

4 曲道奎,史敬灼;交流電機(jī)系統(tǒng)中的模糊控制研究[J];信息與控制;2003年02期

5 蘇興,孫錫紅;節(jié)水型淋浴器中的模糊控制設(shè)計(jì)[J];電子技術(shù);2005年06期

6 高林;王乃康;;農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中的模糊控制[J];林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備;2005年11期

7 王建軍;韓進(jìn)宏;;采用模糊控制的某航空導(dǎo)彈俯仰舵機(jī)模糊控制器的設(shè)計(jì)與軟件編程[J];山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年02期

8 蔡志明;;模糊控制在智能澆灌中的應(yīng)用[J];福建電腦;2006年04期

9 劉宇;;模糊控制的現(xiàn)狀與發(fā)展[J];油氣田地面工程;2006年09期

10 陳杰;薛彬;;模糊控制的研究現(xiàn)狀與展望[J];自動(dòng)化與儀器儀表;2006年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 周志堅(jiān);史學(xué)良;;模糊控制在氧化鋁蒸發(fā)工藝中的研究與應(yīng)用[A];全國(guó)冶金自動(dòng)化信息網(wǎng)2009年會(huì)論文集[C];2009年

2 高軍偉;蔡國(guó)強(qiáng);紀(jì)志堅(jiān);秦勇;賈利民;;三級(jí)倒立擺的自適應(yīng)神經(jīng)模糊控制(英文)[A];2009年中國(guó)智能自動(dòng)化會(huì)議論文集（第八分冊(cè)）[控制理論與應(yīng)用（�？[C];2009年

3 劉智勇;阮太元;李燁;;模糊控制在靜電除塵領(lǐng)域中的應(yīng)用[A];中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)中南六�。▍^(qū)）2010年第28屆年會(huì)·論文集[C];2010年

4 劉沛;王學(xué)智;;模糊控制的一種方便實(shí)現(xiàn)[A];1996年中國(guó)智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];1996年

5 袁鑄鋼;江海鷹;王孝紅;孟慶金;高云深;;水泥立窯偏火的模糊控制[A];1996年中國(guó)智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];1996年

6 柴景武;王建農(nóng);;鍋爐溫度的模糊控制[A];1998年中國(guó)智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];1998年

7 孫烈英;;模糊控制過程中參數(shù)自調(diào)整的方法[A];1995中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1995年

8 章海清;吳慶憲;;提高模糊控制品質(zhì)的一種方法[A];第三屆全國(guó)控制與決策系統(tǒng)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1991年

9 劉向杰;彭一民;周孝信;;模糊控制在熱工控制中的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景[A];1998年中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];1998年

10 盛萬(wàn)興;戴汝為;;模糊控制的集成優(yōu)化[A];1997中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1997年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 河南 孟憲坤;發(fā)射機(jī)相關(guān)電機(jī)控制系統(tǒng)的模糊控制設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[N];電子報(bào);2013年

2 張國(guó)宏;水泥回轉(zhuǎn)窯模糊控制集散系統(tǒng)通過鑒定[N];中國(guó)建材報(bào);2001年

3 北京 閆飛;FZ-750A智能模糊控制電飯鍋電路及工作電路[N];電子報(bào);2004年

4 安徽 潘樹榮;三源牌模糊控制電飯鍋原理及檢修[N];電子報(bào);2005年

5 本報(bào)記者 秦可;金洲科瑞：在模糊控制中實(shí)現(xiàn)精確節(jié)能[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2007年

6 張寶;洗滌技術(shù)的重大突破[N];中國(guó)企業(yè)報(bào);2000年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 賀容波;光電層合柔性板殼結(jié)構(gòu)的智能主動(dòng)振動(dòng)控制研究[D];南京航空航天大學(xué);2015年

2 薛樂堂;車載光電跟瞄系統(tǒng)控制技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所);2016年

3 彭勇剛;模糊控制工程應(yīng)用若干問題研究[D];浙江大學(xué);2008年

4 莫巨華;基于模糊控制的最優(yōu)生產(chǎn)存儲(chǔ)控制策略研究[D];東北大學(xué)　;2009年

5 張憲霞;空間分布動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的3-D模糊控制設(shè)計(jì)與分析[D];上海交通大學(xué);2008年

6 李廣軍;列車橫向懸掛控制策略研究[D];西南交通大學(xué);2013年

7 魏新江;非線性時(shí)滯系統(tǒng)模糊控制的研究[D];東北大學(xué);2005年

8 朱軍;種豬數(shù)字化養(yǎng)殖平臺(tái)的系統(tǒng)集成與應(yīng)用研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

9 梁偉平;球磨機(jī)制粉系統(tǒng)智能控制算法的研究及應(yīng)用[D];華北電力大學(xué);2000年

10 陳志盛;基于LMI的非線性時(shí)滯系統(tǒng)的魯棒模糊控制與濾波研究[D];中南大學(xué);2005年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 溫文波;模糊控制在漁輪釣機(jī)中的應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2002年

2 任可佳;基于自適應(yīng)的模糊PID的艾薩爐溫度控制研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

3 申孟亞;基于LabVIEW的焊錫真空爐粗錫質(zhì)量的軟測(cè)量與模糊控制研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

4 姚然;基于PLC模糊控制的小型花卉玻璃溫室溫度控制[D];昆明理工大學(xué);2015年

5 冀國(guó)郡;基于模糊控制的具有超級(jí)電容的節(jié)能電梯的控制策略的研究[D];天津理工大學(xué);2015年

6 龐飛龍;基于遺傳算法的模糊控制送絲系統(tǒng)[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

7 王敏;城市主干道過飽和交叉口交通信號(hào)控制方法研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

8 胡翠;水閘液壓?jiǎn)㈤]設(shè)備電氣控制系統(tǒng)的研究[D];五邑大學(xué);2015年

9 暴海寧;基于模糊控制的激光導(dǎo)引AGV研究[D];西安航天精密機(jī)電研究所;2016年

10 徐繼剛;外骨骼人機(jī)協(xié)調(diào)控制技術(shù)的研究[D];東南大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：665599