基于模糊推理和李亚普诺夫理论的有源电力滤波器控制

摘要

针对负载和参数变化带来有源电力滤波器(active power filter,APF)精确数学模型难以获得和系统稳定性问题,在APF的直流电压控制中引入模糊比例积分(proportional-integral,PI)控制器,在电流控制中引入基于李亚普诺夫(Lyapunov)稳定性理论的控制方法,保证了APF的控制精度和稳定性。模糊PI控制器通过模糊化、模糊推理和解模糊,根据直流电压误差和误差的变化率对控制参数进行在线调整。通过Matlab/Simulink分别对4种控制方法进行对比实验,在负载和系统参数变化的情况下,提出的方法比使用PI和滞环控制方法的源电流谐波总畸变率(total harmonic distortion,THD)明显减少;在负载时变和系统参数变化的情况下,应用PI和滞环控制的APF运行不稳定,而应用作者提出的控制方法的APF运行稳定,源电流THD最低,电压超调最小。