有源濾波器滯環(huán)電流控制關鍵技術研究

有源濾波器（APF）是治諧節(jié)能的重要手段和未來的發(fā)展方向，但存在損耗大、可靠性低、造價高等缺陷，改進有源濾波器輸出電流控制方法是提高其性價比的關鍵性手段之一。滯環(huán)電流控制方法有可靠性高、響應快等重要優(yōu)點，文[24，25]中分別提出了采用基于最優(yōu)電壓矢量的滯環(huán)電流控制方法和基于優(yōu)化電壓矢量的定頻滯環(huán)電流控制方法，取得了重要進步，但還存在許多不足之處。..申請者在理論上深入研究基于最優(yōu)電壓矢量的滯環(huán)電流控制方法和最優(yōu)SVPWM的內在聯(lián)系后，引入相序變換，對三相開關實行相位控制，將可以首次實現(xiàn)用最優(yōu)電壓矢量進行定頻滯環(huán)控制，而且可無縫轉換控制矢量集，因此能充分利用控制自由度，優(yōu)化選擇最小損耗的開關動作，實現(xiàn)最低損耗的有源濾波器定頻滯環(huán)電流控制。初步研究表明這種方法將再次大幅下降有源濾波器的開關損耗、提高其可靠性，有著重大的理論意義和實際應用價值。這一方法也將推廣到多電平有源濾波器。

滯后對控制系統(tǒng)的品質有很不利的影響，由于滯后的存在，往往會導致擾動無法及早察覺，控制作用無法及時奏效，造成控制效果不好甚至無法控制。因此針對滯后現(xiàn)象設計的控制系統(tǒng)一直是控制科學中十分關注的問題。

時滯控制系統(tǒng)采樣控制

采樣控制是一種定周期的斷續(xù)控制方式，即控制器以一定時間間隔采樣一次被控參數(shù)，與設定值比較后經控制規(guī)則產生控制信號，只要該時間間隔大于純滯后時間，就可以逐漸修正控制系統(tǒng)的不穩(wěn)定狀態(tài)。

該方法犧牲了控制速度，采取等待的方式避免控制器因為純滯后產生過反應、過操作。這是一種比較簡單粗糙的解決方案，對于精度和速度要求不高的系統(tǒng)較為適用。

時滯控制系統(tǒng)史密斯預估補償控制

為了改善大滯后系統(tǒng)的品質，1957年O.J.M.Smith提出了一種以過程模型為基礎的大滯后預估補償控制方法，故稱為Smith預估補償控制。

該方法按照對象特性，設計一種模型加入到反饋控制系統(tǒng)，估計出對象在擾動作用下的動態(tài)響應，提早進行補償，使控制器提前動作，從而降低超調量，加速調節(jié)過程。2100433B

超前/滯后控制是指普遍采用前置計數(shù)器和后置計數(shù)器實現(xiàn)觸發(fā)點前后的采集樣點數(shù)的控制，提出用一個計數(shù)器實現(xiàn)觸發(fā)點前后的采集樣點數(shù)的控制的方案，例如：對于存儲深度深的數(shù)字示波器，可以大大減少資源，節(jié)約成本，對中價位數(shù)字示波器的生產和應用十分有利。

超前/滯后控制是數(shù)字示波器的時基電路中的核心，控制捕捉觸發(fā)點前后的信息。在數(shù)字示波器的設計中，無論是實時采樣示波器還是非實時采樣示波器(順序采樣、隨機采樣)多采用了超前/滯后控制的方案。設定觸發(fā)點前后的采集存儲樣點數(shù)，提供A/D采集轉化器后的數(shù)據(jù)緩沖器以及RAM的采集使能信號和采集結束信號，用來控制向RAM中啟動寫和停止寫采集數(shù)據(jù)，從而達到既能捕捉觸發(fā)點前的信號，又能捕捉觸發(fā)點后的信號。

滯后一超前校正控制系統(tǒng)的一種校正方式。是校正裝置的傳遞函數(shù)的一類串聯(lián)校正。

滯后一超前校正裝置的傳遞函數(shù)中，第一項產生超前校正的作用，第二項產生滯后校正的作用。當輸人為正弦信號時，此裝置的輸出是帶有相移的正弦信號，輸出信號的相移性質與輸人信號的頻率有關.當頻率低時，相移是滯后的；當頻率高時，相移是超前的。滯后一超前校正綜合了滯后校正和超前校正的優(yōu)點，可同時改善系統(tǒng)的瞬態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能，即兼有快速響應特性和良好穩(wěn)態(tài)精度。