基于MATLAB的有源滤波器PID参数设计与谐波抑制仿真系统项目

资 源 简 介

本项目在MATLAB中实现单相有源滤波器的控制系统仿真，包括谐波信号生成、传递函数建模与PID控制器调谐，自动优化参数以模拟电网谐波抑制过程。适用于电力系统分析与控制算法验证。

详 情 说 明

基于PID控制的有源滤波器参数设计与性能仿真系统

项目介绍

本项目实现一个完整的单相有源滤波器控制系统仿真。系统通过MATLAB建立电力滤波器模型，采用PID控制器调谐算法自动优化滤波器参数，模拟电网谐波抑制过程。项目包含谐波信号生成、滤波器传递函数建模、控制器设计、频域/时域分析等功能模块，可供用户学习有源滤波器的工作原理和控制策略。

功能特性

• 谐波信号生成：支持配置电网基础参数和谐波特性，生成含指定谐波成分的电网信号
• 滤波器建模：建立有源滤波器的传递函数模型，支持不同拓扑结构
• PID参数优化：采用智能算法自动整定PID控制器参数，实现最优谐波抑制效果
• 多维度分析：提供频域分析（Bode图、频谱图）和时域分析（波形对比、误差分析）
• 性能评估：输出THD改善程度、稳定时间、超调量等关键性能指标
• 设计报告：生成详细的优化报告和参数设计建议

使用方法

1. 修改config.m文件中的仿真参数，包括：

- 电网基础参数（频率、电压） - 谐波特性（次数、幅值比例） - 滤波器参数范围 - PID控制器初始增益范围

1. 运行main.m启动仿真系统
2. 查看生成的频域/时域分析图表
3. 分析输出报告中的性能指标和优化建议

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• Signal Processing Toolbox（信号处理工具箱）
• Control System Toolbox（控制系统工具箱）

文件说明

主程序文件整合了系统核心功能，包括电网谐波信号合成、有源滤波器数学模型建立、PID控制器参数优化、系统闭环仿真运行、多维度性能分析以及结果可视化展示。程序通过调用各功能模块实现完整的谐波抑制仿真流程，并输出详细的性能评估报告。