基于反饋線性化的APF非線性控制策略研究.pdf

1、隨著工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，電力系統(tǒng)中非線性負(fù)荷大量增加，日趨嚴(yán)重的諧波污染對(duì)電能的生產(chǎn)、利用以及設(shè)備的使用造成了很大的危害。有源電力濾波器(ActivePowerFilter，APF)是目前用來治理諧波污染最具前景的方法之一，其控制策略成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。
　　 本文首先分析了各種不同類型的APF主電路結(jié)構(gòu)，確定三相并聯(lián)電壓型APF作為本文的主電路。并引入開關(guān)函數(shù)建模法，建立了APF在a-b-c坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型和d-q坐標(biāo)系下

2、的狀態(tài)空間模型。
　　 在系統(tǒng)分析了基于微分幾何理論的反饋線性化理論基礎(chǔ)上，分析了三相APF的狀態(tài)空間數(shù)學(xué)模型特性，將輸入輸出反饋線性化應(yīng)用于APF的非線性控制當(dāng)中，通過選取不同的輸出函數(shù)，討論分析了APF非線性模型內(nèi)動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定性，最終選取電感電流作為系統(tǒng)輸出函數(shù)，并建立了APF的仿射非線性系統(tǒng)模型。
　　 對(duì)基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的ip-iq諧波檢測(cè)算法穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行了分析，采用反饋校正法設(shè)計(jì)了APF的PI控制器

3、，并使用MATLAB/Simulink仿真軟件對(duì)控制器性能進(jìn)行了仿真分析，仿真結(jié)果顯示了APFPI控制器的特點(diǎn)及存在的問題。
　　 針對(duì)APF強(qiáng)耦合非線性特點(diǎn)，將輸入輸出反饋線性化控制技術(shù)應(yīng)用到APF非線性控制當(dāng)中?；诜答伨€性化理論，確定了APF的非線性控制策略，綜合設(shè)計(jì)了APF的輸入輸出反饋線性化控制器。應(yīng)用MATLAB/Simulink仿真軟件對(duì)控制器各項(xiàng)性能進(jìn)行了仿真分析，仿真結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)的控制器具有良好的穩(wěn)態(tài)特性、