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2023-06-23
跟踪补偿控制技术详解
【摘要】：有源电力滤波器控制电路的作用是根据补偿电流的指令信号和实际补偿电流之间的相互关系，得出控制主电路各个器件通断的PWM信号，控制的结果应保证补偿电流跟踪其指令信号的变化。
有源电力滤波器控制电路的作用是根据补偿电流的指令信号和实际补偿电流之间的相互关系，得出控制主电路各个器件通断的PWM信号，控制的结果应保证补偿电流跟踪其指令信号的变化。本章讨论的是并联电压型有源电力滤波器，滤波器输出的是谐波或谐波与无功电流之和的电流补偿量，因而变流器的控制方法属于电压型变流器的电流控制方法。目前的控制方法主要有以下几种。
1.三角载波线性控制
这是一种最简单的补偿控制方法，它以实际补偿电流值ic与指令电流值ic∗的差值作为输入信号，与三角载波比较后得到开关控制信号，控制逆变器的开关器件通断从而产生补偿电流值ic。该方法的优点是开关频率恒定，响应速度较快，对开关频率高的系统控制效果较好。缺点是跟随误差、开关损耗较大，在大功率大电流应用时受到限制，同时有一定的高频失真，且会产生与三角载波同频的谐波。
2.滞环比较控制
该方法是将实际补偿电流值ic和指令电流值ic∗的差输入到滞环比较器中，然后通过比较器输出的开关信号控制逆变器的开关器件。该种控制方法的动态性能较好，不用考虑系统内部参数，具有较强的鲁棒性。其缺点是开关频率变化较大，容易引起脉冲电流和开关噪声，同时不能产生零矢量，在低调制比时会造成开关频率很高。
3.自适应控制
自适应控制的目标是减少变化的系统参数及未知的动态部分对控制的影响。由于它具有对系统的参数变化以及对未知部分的动态过程不敏感，且对动态过程的自适应能力较强的优点，必将越来越多地应用到APF中。
4.无差拍控制
该方法实质上是一种预测控制，其基本思想是在所检测到的第N个采样时刻的补偿电流和负载电流的基础上，估算出各种可能的状态下第N+1时刻的指令电流大小和补偿电流的大小，通过计算目标函数（一般为指令电流和预测电流的累积误差），选择第N+1时刻开关状态的依据为目标函数值最小。该方法的优点是系统的动态响应较快，便于计算机运行，其缺点是算法的运算量较大，比较依赖系统参数。
5.滑模变结构控制
滑模变结构控制是一种非线性控制的方法，它是利用不连续的开关控制策略来强迫系统的状态变量沿着某一个或几个预先设定的“滑动模态”轨迹运动。其优点是鲁棒性好，但其效果有待更深入的研究。
6.其他控制方法
近年来出现了多种新型控制策略，包括神经网络控制、模糊控制、逆控制、鲁棒控制、复合控制等，这些控制技术必将为有源滤波器的研究和应用提供更广泛的空间和手段。
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2023-06-21
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2023-06-16
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PWM原理与控制技术详解详细阅读
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2023-06-23
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2023-06-26
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2023-06-19
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