不平衡负载四桥臂APF的改进滑模控制策略研究

摘要

针对传统滑模控制在不平衡负载下的四桥臂有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)中应用存在的不可避免的抖振和控制精度问题,研究了一种基于超螺旋(Super-Twisting)算法的二阶滑模控制方法。在MATLAB/Simulink中搭建了四桥臂APF的系统模型进行仿真。首先建立APF在dq0坐标系下的数学模型并通过逆系统方法来实现解耦和线性化,其次分别对各个子线性系统设计超螺旋二阶滑模控制器对谐波指令电流进行跟踪。然后运用三维空间矢量脉宽调制(3D-SVPWM)技术产生脉宽调制(PWM)波,来控制四桥臂变流器的开关通断。仿真结果表明,与传统等速趋近律的滑模控制策略相比,采用的控制策略在保持传统等速趋近律滑模控制优点的同时能够更有效地抑制抖振,从而提高APF性能,提高电网供电质量。