基于RBF神经网络的有源电力滤波器控制方法分析-控制理论与控制工程专业论文.docxVIP

-  PAGE 4 - 目 录 摘 要 I Abstract II 1 绪论 6 1.1 引言 6 1.2 谐波的危害与抑制 6 1.2.1 谐波的危害 6 1.2.2 谐波的治理 7 1.3 有源电力滤波器的发展和现状 8 1.4 本文主要研究内容 9 2 有源电力滤波器的基本原理及其结构 10 2.1 有源电力滤波器的基本原理 10 2.2 有源电力滤波器的分类 11 2.3 并联有源电力滤波器的结构及其数学模型 14 2.4 本章小结 16 3 谐波电流检测方法 17 3.1 谐波电流检测方法的现状 17 3.2 基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法 17 3.2.1 瞬时无功功率理论介绍 17 3.2.2 p-q 运算方式 19 3.2.3 ip ??iq 运算方式 20  3.2.4 电压波形畸变对谐波检测方法的影响 21 3.3 低通滤波器的选取。 25 3.4 仿真实验 25 3.5 谐波源仿真 27 3.6 本章小结 29 4 并联有源电力滤波器的控制 30  4.1 补偿电流跟踪控制方法简介 30 4.2 人工神经网络 31 4.2.1 人工神经网络概况 31 4.2.2 神经网络概念 31 4.2.3 神经网络的基本特点 33 4.3 RBF 神经网络 34 4.3.1 RBF 神经网络概述 34 4.3.2 RBF 网络结构和基本思想 34 4.3.3 RBF 网络的学习算法 35 4.3.4 RBF 网络的优缺点分析 38 4.4 基于蚁群算法优化 RBF 网络 38 4.4.1 蚁群优化算法描述 38 4.4.2 基本蚁群优化算法数学模型 40 4.4.3 基本蚁群优化算法的实现 42 4.4.4 基本蚁群优化算法特点及其改进 43 4.4.5 蚁群算法优化 RBF 网络 43 4.4.6 仿真实验 45 4.5 递推积分 PI 控制 46 4.5.1 递推积分 PI 控制的算法分析 46 4.5.2 递推积分 PI 算法的无误差仿真 47 4.6 基于蚁群优化算法的 RBF 网络监督控制 48 4.6.1 基于蚁群优化的 RBF 网络监督控制算法 48 4.6.2 仿真分析 50 4.7 本章小结 54 5 APF 样机研制与系统调试 55 5.1 AD 采样硬件电路设计 55 5.1.1 同步采样均匀细分电路 55 5.1.2 电流信号调理电路 56 -  PAGE 6 -  HYPERLINK \l _TOC_250007 5.1.3 A/D 采样电路 57  HYPERLINK \l _TOC_250006 5.2 基于 DSP+CPLD 的控制算法平台设计 58  HYPERLINK \l _TOC_250005 5.2.1 DSP+CPLD 平台设计 59 5.2.2 软件设计 59  HYPERLINK \l _TOC_250004 5.3 IGBT 驱动电路设计 61  HYPERLINK \l _TOC_250003 5.4 IGBT 三相全桥电路 62  HYPERLINK \l _TOC_250002 5.5 APF 调试 63  HYPERLINK \l _TOC_250001 5.5.1 APF 调度波形 63 5.5.2 比较两种控制算法的补偿效果 65  HYPERLINK \l _TOC_250000 5.6 APF 系统样机描述 66 5.7 本章小结 67 6 总结与展望 68 参考文献 70 作 者 简 历 72 学位论文数据集 74 1 绪论 1.1 引言 在 21 世纪，电力可持续发展已经成为实现社会经济可持续发展的基础，并在 社会经济，能源与环境协调发展中起着重要的平衡作用。 现代社会的电网面临的形势非常严酷，大功率半导体开关器件的长足进步和广 泛应用、控制技术的日益精进，变流设备的功率等级大幅提升，再加上采用变流措 施的负载设备逐渐增多，这些因素会使电网存在功率因数低下、波形畸变和相位丢 失等不良状况。因此，电能质量控制迫在眉睫，电力补偿、有源滤波等电能变换技 术在电网和用户之间能起到较好的缓冲匹配作用[1]。 1.2 谐波的危害与抑制 谐波的危害 随着电力电子技术的发展，供配电系统中采用了大量的含半导体的非线性元件 的负载，如为矿井提升机、通风机、带式输送机等设备节能和控制用的电力电子设 备，诸如各种变频器、交直流换流设备、变流器、整流设备等。它们都会在电网中 产生不同频率和幅值的谐波[2]。谐波对设备与线路的主要影响分析如下： 1）由于谐波