三相SPWM逆变电路输出波滤波器的分析与设计

提出了一种新型三相逆变器输出滤波器，它能有效地减少输出电压和电流中的开关谐波分量。这种拓扑由RLC滤波器和LC陷波滤波器中联组成。当LC陷波滤波器的转折频率与SPWM的开关频率一致时，该滤波器拓扑就能有效地减少开关频率处的谐波分量。同时降低了对RLC滤波器的高阻抗和低转折频率的要求，并减少了电流环中的相移和提高滤波器的效率。该滤波器拓扑可以广泛地应用于UPS和逆变器－电机系统的输出滤波。     

有源滤波器在大功率工程中的应用

对于大功率非线性负载，有源电力滤波器受到变流器晶体管功率和开关频率的限制，不能有效地抑制负载谐波电流．为此，提出了一种由并联有源滤波器和串联平波电抗器组成的混合有源滤波系统．实验结果表明，这种滤波系统在不加大有源滤波器带宽的条件下不仅滤波效果明显，而且容量要求小，仅为负载平均功率的2%或更低．     

无源和有源滤波器串联构成的并联型综合电力滤波系统

设计了一种新的综合电力滤波系统,它由无源滤波器和小容量有源滤波器串联构成,与被补偿的谐波负载并联连接,控制有源滤波器输出,使滤波器串联支路对各次谐波的阻抗都为零,大大提高了无源滤波器的滤波效果.介绍了综合电力滤波系统的主电路和控制电路,分析了滤波原理及控制方法.建立了一套实验系统,对整流负载产生的谐波用综合滤波装置进行消除谐波实验.通过对有源滤波器投入前后电网电流波形的比较,可以证明,所提出的综合电力滤波系统的滤波原理及控制方法是正确的,对负载产生的各次谐波具有良好的滤波效果.     

一种基于调谐频率设计双调谐滤波器的新方法

针对双调谐滤波器的参数设计问题,提出一种基于调谐频率设计双调谐滤波器的方法.利用双调谐滤波器与2个并联的单调谐滤波器阻抗等效的原理,研究双调谐滤波器中串联谐振支路电感、电容和单调谐滤波器谐振频率、电容的关系,从而确定双调谐滤波器串联支路和并联支路的谐振频率.利用单调谐滤波器的谐振频率是双调谐滤波器的零点,确定并联支路的电感,结合并联支路的谐振频率确定并联支路的电容.该方法可以简化双调谐滤波器的设计运算,实例展示了该方法双调谐滤波器阻抗特性曲线,仿真分析表明:依据该方法设计的双调谐滤波器的滤波效果良好.     

小型发夹型SIR微带带通滤波器的设计

针对高性能射频滤波器结构复杂、尺寸大的问题,基于阶梯阻抗谐振器设计制作了一个中心频率为2.45GHz的小型发夹型微带带通滤波器。通过把半波长阶梯阻抗谐振器耦合结构折合成U字形,即发夹型结构改善了滤波器性能和缩小了滤波电路尺寸。通过软件仿真和对制作的硬件电路测试的结果表明,设计制作的滤波器在2.42GHz到2.48GHz范围内的插入损耗小于2dB,3dB带宽为130MHz,中心频率的回波损耗达到了30dB,直流到2GHz以及2.8GHz到11GHz频率范围的阻带衰减都大于了30dB。因此,该滤波器有效地抑制了寄生通带,而且结构简单、尺寸也小于26mm×22mm。     

滤波器的计算机建模分析与仿真

讨论了电子电路计算机仿真分析的方法 ,对滤波器进行了数学建模及计算机仿真计算 ,分析了在电路参数不变的情况下 ,滤波器对其频率的响应 ,以及滤波器中电阻 ,电容对滤波效果的影响 .计算结果表明 :随着频率的升高 ,滤波输出信号幅度逐渐下降 ,呈现出较理想的低通滤波器特性 ;RL 的增大使输出波形的峰值增大 ,C ,R值越大 ,滤波器的滤波效果越好 .仿真结果与理论计算值电压转移函数H0 (S)相符 .     

使用串联有源滤波器降低直流电源纹波

将串联型有源滤波器用于降低直流电源纹波,以满足高精度大功率稳压直流电源的低纹波供电需求.分析已有直流电源中有源滤波方案的优缺点,在此基础上将有、无源滤波措施结合,提出一种新的串联混合型直流有源滤波器.无源器件滤除主要直流纹波成分,有源模块用于提高滤波效果.电路结构保证滤波器中有源模块不承受直流电压,不流过直流电流,易于实现.基于传递函数理论建立有源滤波器S域数学模型,并分析控制系统性能.将单环反馈控制和阻抗合成技术结合,这种复合控制策略能够有效提高有源滤波器的滤波效果,并通过仿真和试验结果验证提出方案的有效性.     

基于LC串联型储能变换器的 状态反馈控制策略研究

为了满足新能源电站的无功需求,提出了一种LC串联滤波型变换器.以三相380 V/30 kW并网变换器为例,相比传统的L和LC型滤波器结构,所提变换器结构能够在保持变换器输出无功功率能力的同时,降低系统直流工作电压约为原变换器的71％,释放了系统12％的有源容量,同时效率相比原滤波结构有6％的提升.此外,基于LC变换器的离散状态模型,提出了一种基于LC串联滤波器型变换器的状态控制方法,有效地提升了LC串联滤波器在谐振频率处的系统阻尼.最后在PSIM中搭建了LC型变换器的仿真模型,验证了LC滤波型变换器的优势和状态反馈控制策略的可行性.     

不确定离散时滞系统的鲁棒H_∞弹性滤波

针对一类具有参数不确定性的离散时滞系统,研究了鲁棒H∞弹性滤波器的设计问题.系统中的参数不确定项满足范数有界条件,待设计的弹性滤波器含有乘型滤波增益变化.首先,按照滤波器设计形式构造出滤波误差动态系统.然后,运用Lyapunov稳定性理论,获得满足设计要求的鲁棒H∞弹性滤波器存在的可解性条件,即代入滤波误差动态系统的参数.最后,利用矩阵变换方法,将鲁棒H∞弹性滤波器的设计问题归结为一个线性矩阵不等式(LMI)求解问题;通过求解LMI,获得满足设计要求的鲁棒H∞弹性滤波器参数,使滤波误差动态系统渐近稳定,且满足H∞范数界γ干扰衰减.基于数值实例的仿真结果验证了该弹性滤波器设计方法的有效性.     

多胞型不确定时变时滞系统的H_∞滤波性能分析

对多胞型不确定时变时滞系统的H∞滤波性能进行分析,在此系统中,通过构造Lyapunov-Kra-sovkii函数,利用Schur补性质,得到基于线性矩阵不等式表示的H∞滤波器的设计方法,使得滤波误差动态系统是渐近稳定的并满足给定的H∞性能要求。从而将多胞型不确定时变时滞系统的H∞滤波器存在的充分条件归结为一个具有线性矩阵不等式约束的凸优化求解问题。     

含有分布时滞的中立型时滞系统H∞无偏滤波

针对含有分布时滞的中立型时滞系统的H∞滤波问题,应用Lyapunov第二研究方法,将无偏滤波器的设计思想拓展到含有分布时滞的中立型时滞系统中来,设计含有分布时滞环节的无偏滤波器.通过对滤波误差系统的恒等变换,推导出误差系统的算子;在算子稳定的前提下,构建恰当的Lyapunov泛函;基于线性矩阵不等式技术和Schur补公式,给出使滤波误差系统渐近稳定和具有H∞性能的充分条件.无偏条件的引入,滤波误差系统的稳定性独立于待估计时滞系统的稳定性,可应用于临界稳定或不稳定时滞系统的状态估计.数值算例验证了该方法既可用于稳定系统的滤波器设计,也可用于不稳定系统的滤波器设计.     

SFC滤波器谐振分析和处理

目的:通过分析和处理深圳东部电厂SFC无源滤波器谐振问题,指出滤波器在设计时必须避免谐振和保证滤波效果。方法:比较分析计算两个LNG电厂的SFC滤波器和系统的谐振频率及其运行波形。结果:深圳东部电厂SFC滤波器和高压厂用变压器的谐振频率非常接近滤波频率,容易发生谐振,经改造后正常投入运行。     

一种并联型有源电力滤波器的研究

针对高压交流配电系统,提出一种基于线性并联变压器谐波阻抗控制的并联型有源电力滤波器新原理.实时检测并联变压器一次侧的谐波电流,通过逆变器向二次侧注入谐波补偿电流,在一定的补偿系数下,并联变压器一次侧对谐波电流呈现近似为零的低阻抗,而对基波电流呈现很大的一次侧自阻抗,从而输导配电系统中的谐波电流流入并联变压器支路.这种滤波原理在10～35 kV高压交流配电系统中将有着广阔的应用前景.仿真和实验结果证明了这种滤波新原理的正确性.     

模糊中立型时滞系统的H_∞滤波

针对一类带有中立型时滞的Takagi-Sugeno模糊系统,研究了其H∞模糊滤波器的设计问题.采用李雅普诺夫稳定性理论,由线性矩阵不等式方法(LMI)得到了一组解存在的充分条件,给出了该类模糊中立型时滞系统的H∞滤波器设计方法.数值算例证明本文设计不仅满足稳定性要求,而且满足给定滤波误差系统的H∞性能要求的模糊滤波器.     

基于扇形枝节的Ka波段带通滤波器设计

【目的】在通信系统中，滤波器对滤除带外信号有着重要的作用。对于传统的平行耦合线滤波器和发夹线滤波器来说，存在体积较大以及寄生通带的问题。【方法】使用微带扇形枝节设计出一个小尺寸Ka波段带通滤波器。首先针对扇形枝节结构进行分析计算，然后使用全波三维电磁仿真软件对滤波器进行建模仿真，并通过调整扇形枝节的半径和角度等参数，对初始模型进行优化改进。最后使用RO5880基板对滤波器进行加工。【结果】实际测试得到滤波器中心频率约36.9 GHz,带宽约为4.57 GHz,达到了设计指标。【结论】本设计相较于同频段的平行耦合线滤波器占用更小的体积，且在低频段对带外信号的抑制效果更好。     

微波滤波器小型化设计

分析了广义切比雪夫函数和耦合矩阵综合,提出综合广义切比雪夫函数和阶跃阻抗谐振器设计小型化滤波器.采用同轴阶跃阻抗谐振器设计了中心频率为2.14GHz,带宽为60MHz的交叉耦合滤波器,同时分析了同轴阶跃阻抗谐振器耦合实现方法和电路形式,证明了该方法的可行性,并获得很好的试验结果.同交叉耦合滤波器比较,设计的滤波器体积减小了30%.     

基于STM32的多功能滤波器系统设计

为了解决传统滤波器功能单一、结构固定不可调节且对弱信号响应能力不足等问题,设计了一种多功能滤波器.该滤波器以STM32为控制核心,采用高精度仪表放大器和有源滤波器,实现了在较宽频带内对弱信号的放大和滤波功能.结果表明,该滤波器具有较高的电压增益与通频带宽,同时具有低通、高通、带通及陷波等滤波功能,增益与截止频率、中心频率及陷波频率步进可调,且误差低于3%.系统整体结构紧凑,稳定性强,具有良好的人机交互界面,可应用于各类滤波场合.     

一类时滞离散不确定性系统的鲁棒H∞滤波

研究了一类含有状态时滞的离散不确定性系统的鲁棒H∞滤波器设计问题，其中，系统的参数不确定性是时变和模有界的．为了设计使得滤波过程渐近稳定，且满足H∞扰动抑制水平的滤波器，给出了时滞系统满足H∞扰动抑制的鲁棒稳定性引理，利用修正的Riccati型方程推导了滤波器存在的充分条件．仿真试验表明了该设计方法的有效性和可行性．     

基于机械吸振原理的多自由度薄板振动式脉动衰减器滤波特性

为了解决液压系统中由于压力脉动而引起的振动和噪声问题,提出一种多自由度薄板振动式脉动衰减器结构,其作用机理类似于有阻尼的结构共振式吸振器,以载流弹性薄板为共振体,代替结构振动式液压脉动衰减器的振动质量块,减小脉动衰减器的质量和体积,设计不同半径的弹性薄板可以方便调节脉动衰减器的共振频率,从而达到广谱滤波。将机械吸振原理应用到液压脉动衰减器的设计中,分析载流弹性薄板的固有特性,根据分析结果,完成脉动衰减器物理样机的制作,并进行实验研究。研究结果表明:该脉动衰减器结构简单、体积小,而且在较宽频带内都有较好的滤波效果。     

新型混合有源滤波器建模及其特性研究

为提高有源滤波器的滤波性能,减少日趋严重的谐波问题,提出了一种新的滤波系统结构。该文详细分析了工作原理,用数学建模的方法,建立了该滤波系统的控制模型方程,分析了在基于负载谐波电流控制逆变器输出电压的控制策略下,负载谐波电流的波动、电源谐波电压的波动、电网阻抗的波动、电网频率的波动对滤波系统控制性能的影响,接着分析了采用PWM控制下逆变器输出到电网过程中谐波电流相位的变化。研究表明该混合有源滤波器具有较大容量的无功补偿能力和较小的逆变器容量．试验和仿真结果证明该混合有源滤波器的正确性和可行性,对滤波器的设计和使用具有重要的理论指导意义和实用价值。