基于重复控制的有源滤波器的三态滞环控制方法_唐欣

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1、2009年9月电工技术学报Vol.24No.9第24卷第9期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYSep.2009基于重复控制的有源滤波器的三态滞环控制方法12唐欣罗安（1.长沙理工大学电气与信息工程学院长沙4100762.湖南大学电气与信息工程学院长沙410082）摘要针对有源电力滤波器的被控电流为周期变化的正弦量，提出引入重复控制对有源电力滤波器电流进行控制，以减小系统的稳态误差。在此基础上，为提高系统响应速度，将重复控制与滞环控制有机结合，提出了三态滞环控制方法。通过检测电网电压和直流

2、电压的控制直接获得期望的电网电流，简化了检测电路。利用串级控制的思想，对电压环的参数进行设计，为有源滤波器控制器参数设计提供一定的理论指导。该方法的物理意义明确，且算法的复杂度小、实时性强，工程容易实现。实验结果证明了该方法的可行性。关键词：有源滤波器三态滞环重复控制参数设计动态响应中图分类号：TM921；TM48RepetitiveControlBasedThree-StateHysterisisControlofaSingle-PhaseActiveFilter12TangXinLuoAn（1.ChangshaUniversityo

3、fScienceandTechnologyChangsha410076China2.HunanUniversityChangsha410082China）AbstractTherepetitivecontrolisintroducedforcurrentcontrolofactivepowerfiltertoeliminatethesteadystateperiodicerror.Furthermore,athree-statehysteresiscontroller,whichconsistsofrepetitivecontrolpa

4、rtandhysteresiscontrolpart,isconstructedtopromovethedynamicperformanceofthesystem.Theexpectedsupplycurrentisdirectlycalculatedbythesupplyvoltageandtheoutputofthevoltageloopcontroller.Asaresult,thedetectionalgorithmissimplified.Discussionsonthedesignofthevoltagecontrolloo

5、parepresentedandasignificanttheorybasisfordesigningthecontrollerparametersofactivefilterisoffered.Theproposedmethodissimpleandeasyforengineeringimplementation.Theexperimentalresultsdemonstratetheeffectivenessoftheproposedmethod.Keywords：Activefilter,three-statehystersis,

6、repetitivecontrol,parameterdesign,dynamicresponse存在滤波效果不够理想和易与电网发生谐振等缺1引言[1,9-11]点，正逐步被有源电力滤波器所取代。随着电力电子技术的发展及其在工业的广泛应有源电力滤波器的基本原理是产生与负载谐波用，电网的污染日趋严重。传统的无源滤波器由于电流（电压）方向相反而幅值相等的谐波电流（电压）去消除电网中的有害谐波。这就要求对有源滤湖南省自然科学基金资助项目（06JJ50101）。波器的控制具有较好的跟踪性和实时性。采用滞环收稿日期2008-03-05改稿日期20

7、08-11-21控制可以获得良好的动态性能，但存在控制精度不第24卷第9期唐欣等基于重复控制的有源滤波器的三态滞环控制方法135高和开关频率变化的缺点[2]。文献[3-4]对滞环控制itititFL()=+hL()q()（2）做了改进，提高了其控制性能，但增大了控制算法电源电流中可以仅剩下负载的基波有功电流[5-6]的复杂度。无差拍控制是在预测控制基础上发展iLp(t)，即起来的全数字化PWM技术，其优点是动态响应快、ititSL()=p()（3）可预测谐波电流的变化趋势、易于计算机执行；缺可见，有源滤波器控制的核心问题是如何快速点是对

8、预测模型的依赖性较大、因算法复杂导致预地产生所期望的电流。测周期增大进而引起较大的预测误差最终影响补偿3电流环控制效果，这些缺点阻碍了无差拍控制的工程化和实用化。基于传统PI的三角波调制法可以获得固定的开3