基于MATLAB重复控制算法的有源电力滤波器仿真建模

资 源 简 介

本项目采用MATLAB/Simulink构建有源电力滤波器（APF）的完整仿真模型，实现重复控制算法的电流跟踪与谐波补偿功能。系统包含电网、非线性负载和APF主电路模块，验证谐波抑制与无功补偿性能。

详 情 说 明

有源电力滤波器（APF）仿真建模与电流控制研究

项目介绍

本项目实现了基于重复控制算法的有源电力滤波器（APF）的完整仿真系统。通过对三相电网、非线性负载及APF主电路的动态建模，结合数字重复控制器设计，仿真分析了APF对电网谐波的实时跟踪与补偿能力。系统能够模拟APF在实际电力系统中的谐波抑制与无功补偿功能，为控制算法验证和系统性能评估提供有效的仿真平台。

功能特性

• 完整的系统建模：包含电网模型、非线性负载模型、APF主电路模型和数字控制器
• 重复控制算法实现：采用重复控制器进行谐波电流实时跟踪与补偿指令生成
• 全面的分析功能：提供时域波形分析、频谱分析和谐波畸变率计算
• 性能评估指标：包括电流跟踪误差、响应时间、稳态精度和谐波抑制率等关键指标
• 参数可配置：支持电网参数、负载特性和控制参数的灵活设置

使用方法

1. 参数设置：根据实际仿真需求，配置电网参数（电压380V/频率50Hz）、非线性负载特性及控制参数
2. 仿真运行：设置采样频率（默认10kHz）和仿真时长（0.1-1s），启动仿真过程
3. 结果分析：查看生成的时域波形、频谱分析结果和性能指标数据
4. 效果评估：通过THD对比、谐波抑制率等指标评估控制效果

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• Simulink仿真环境
• 信号处理工具箱（用于频谱分析）
• 至少4GB内存（建议8GB以上用于大型仿真）

文件说明

主程序文件实现了系统的核心仿真功能，包括电网与负载模型的建立、重复控制算法的执行、补偿电流的生成与输出，以及仿真结果的分析与可视化。具体涵盖三相电压生成、谐波电流检测、PWM信号调制、直流侧电压控制等关键环节，并完成时域波形绘制、频谱分析和性能指标计算等后处理任务。