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电路与系统控制 《电力电子》2007年5期 Circuit System Control 基于DSP和FPGA实现的中性线有源滤波器重复学习控制 A Novel Neutral Line APF Based on the Repetitive Learning Control 武汉大学 电气工程学院 石 峰 查晓明 孙建军 Shi Feng Zha Xiaoming Sun Jianj un 摘 要：本文首先提出了一种新型中性线谐波治理装置，通过三个单相变压器的特殊连接方式，仅使用一个单相 全桥逆变电路即可完成补偿要求，同时避免承受电网基波电压，有效降低开关损耗。其次，介绍了重复学 习控制策略并给出其控制模型，最后使用FPGA和DSP给出了该控制的数字算法实现并基于所提出装置进 行实验，实验结果证明了算法的有效性，使得系统具有较好的鲁棒性，动态性及较小的稳态误差。 关键词：中性线有源滤波器 重复学习控制DSPFPGA Abstract: this paper introduces a new principle diagram of the active neutral line filter system that only uses one single-phase inverter and connects the three-phase four-wire system through three single-phase transformers all with turn ratio 1:1. The primary side is Y0 type connection and the secondary side type, of which both ends are connected with the output of the inverter, instead of closing. Based on the new diagram, a method of repetitive learning control is achieved by FPGA and DSP. The achievement has the features of robustness, zero steady-state error, fast dynamic response. The results of experiments provide the verification of these salient features. Keywords: Neutral line filter Repetitive learning control DSP FPGA 1 前言 根据须补偿的谐波电流转化为电压型逆变电路的控制电 主要对商业和居民建筑供电的三线四线制系统中， 压，并且确保系统在任何扰动下仍能正确补偿谐波电 由于负荷的不平衡以及大量非线性负荷 （如计算机及 流，是关系到有源滤波器的补偿效果的重要一环。对于 其外部设备、各种电子镇流器、电动机变频器、大型不 采用PWM技术控制的逆变器实现的有源滤波器，因其 间断供电电源 （UPS）、各种控制和测试仪器以及各种 控制目标是使系统线电流中谐波电流为零，采用前馈控 电视监控系统等等）的存在，使得系统电流严重畸变且 制要求精确的系统参数和逆变器参数，实际中难以做 被注入大量谐波，其中零序谐波通过中性线形成回路， 到；而采用反馈控制要求控制器具有内部模型或增益无 产生较大的中性线谐波电流，从而带来不利的影响， 穷大的控制系统。目前，一些现代控制方法如神经网络