有源濾波中非線性控制理論的應(yīng)用

中心議題：
    *  非線性控制理論在有源濾波技術(shù)中的應(yīng)用
解決方案：
    *  反饋線性化方法
    *  非線性無(wú)源控制
    *  非線性變結(jié)構(gòu)控制
    *  非線性自適應(yīng)控制
    *  非線性魯棒控制
    *  自抗擾控制

1. 引言

隨著電力電子設(shè)備等非線性負(fù)載的廣泛應(yīng)用，電網(wǎng)中的諧波問(wèn)題日益嚴(yán)重，造成了電網(wǎng)電壓和電流波形嚴(yán)重畸變，對(duì)供電質(zhì)量造成嚴(yán)重的污染，電網(wǎng)中的諧波不僅危害電網(wǎng)本身而且危害其周邊設(shè)備。如何消除電網(wǎng)中的高次諧波和無(wú)功電流使之成為潔凈電源，已成為電力電子學(xué)、電力系統(tǒng)中的一個(gè)重要問(wèn)題。僅僅利用無(wú)源濾波技術(shù)治理諧波已經(jīng)不能滿足要求，隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，人們將濾波研究方向逐漸轉(zhuǎn)向有源濾波器，它已經(jīng)成為電力電子應(yīng)用極具生命力的發(fā)展方向。同時(shí)隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，高精度、高速處理器（如DSP）的出現(xiàn)，使復(fù)雜的參量和系統(tǒng)狀態(tài)實(shí)時(shí)計(jì)算或估計(jì)成為可能，并且使現(xiàn)代控制理論能夠應(yīng)用于電力電子系統(tǒng)。

有源濾波器的控制主要由諧波信號(hào)的檢測(cè)和補(bǔ)償分量的產(chǎn)生兩大部分組成。從圖1可以看出，有源濾波器通過(guò)檢測(cè)電路檢測(cè)出電網(wǎng)中電流電壓的畸變部分，然后采用適當(dāng)?shù)目刂品椒刂乒β誓孀兤鳟a(chǎn)生相應(yīng)的補(bǔ)償分量，并注入到電網(wǎng)中，以達(dá)到消諧目的。這兩個(gè)因素共同決定著有源電力濾波器的品質(zhì)。值得一提的是有源電力濾波器的諧波電流檢測(cè)電路不同于一般電力諧波檢測(cè)電路，它通常不需要檢測(cè)出各次（或一定次數(shù)的）諧波，只需檢測(cè)出除基波有功電流（或基波電流）之外的總的諧波電流，且對(duì)檢測(cè)速度和實(shí)時(shí)性要求較高。所以采用的諧波電流檢測(cè)方法很重要，它決定了諧波電流的檢測(cè)精度和跟蹤速度，進(jìn)而影響有源濾波器的諧波電流補(bǔ)償效果。

近20年來(lái)，非線性控制理論在有源濾波技術(shù)中的應(yīng)用得到了大量的研究。本文主要介紹了反饋線性化方法、非線性無(wú)源控制、非線性變結(jié)構(gòu)控制、非線性自適應(yīng)控制、非線性魯棒控制以及自抗擾控制在有源濾波技術(shù)中的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀，提出了若干需要解決的問(wèn)題，并對(duì)非線性控制理論在有源濾波控制中的應(yīng)用前景作出了展望。

2．反饋線性化方法

反饋線性化方法是非線性系統(tǒng)控制理論的一種有效方法，包括基于微分幾何理論的輸入對(duì)狀態(tài)反饋線性化、輸入輸出線性化，直接反饋線性化 (DFL)方法和逆系統(tǒng)方法等。

基于微分幾何理論的反饋線性化方法主要有兩種：輸入對(duì)狀態(tài)反饋線性化和輸入輸出線性化。前者主要用于研究非線性系統(tǒng)的鎮(zhèn)定問(wèn)題，后者用于研究系統(tǒng)的跟蹤和調(diào)節(jié)問(wèn)題。在系統(tǒng)滿足一定的條件下，這兩種方法可以互相轉(zhuǎn)化。

微分幾何方法通過(guò)微分同胚映射實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)變換，根據(jù)變換后的系統(tǒng)設(shè)計(jì)非線性反饋，實(shí)現(xiàn)非線性系統(tǒng)的精確線性化，微分幾何方法適合仿射非線性系統(tǒng)。對(duì)于仿射非線性SISO系統(tǒng)，若系統(tǒng)的關(guān)系度r等于系統(tǒng)的維數(shù)n，則一定可以構(gòu)造出微分同胚映射，通過(guò)合理地構(gòu)造非線性反饋，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的精確線性化。對(duì)于關(guān)系度小于r和沒(méi)有明確的輸出的系統(tǒng)。通過(guò)構(gòu)造一個(gè)虛擬的輸出，同樣有可能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的線性化。對(duì)于某些不能實(shí)現(xiàn)精確線性化，可采用零動(dòng)態(tài)的設(shè)計(jì)方法，即通過(guò)反饋實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的外部響應(yīng)線性化，對(duì)于內(nèi)部響應(yīng)，則只要系統(tǒng)穩(wěn)定。

文獻(xiàn)[1]利用輸入對(duì)狀態(tài)反饋線性化方法，引入了一個(gè)輔助的輸入變量，就可以得到解耦的線性系統(tǒng)模型，然后利用極點(diǎn)配置控制策略設(shè)計(jì)一個(gè)線性跟蹤控制器。這種控制方法還有待于進(jìn)一步研究以取得更好的控制性能。

文獻(xiàn)[2]利用輸出反饋線性化方法控制直流測(cè)電容電壓?？刂葡到y(tǒng)分為兩個(gè)控制環(huán)：內(nèi)部電流環(huán)采用精確線性化方法，使注入濾波器的電電流快速準(zhǔn)確跟蹤電流參考值；外部電壓環(huán)采用非線性反饋方法控制，這樣就可以把濾波器看成一個(gè)理想電流源和非線性負(fù)載的并聯(lián)。仿真結(jié)果表明該方法可以有效的補(bǔ)償負(fù)載電流諧波，消除無(wú)功功率，并且可以消除由于參數(shù)不確定性引起的穩(wěn)態(tài)誤差。

3．非線性變結(jié)構(gòu)控制

50年代在前蘇聯(lián)發(fā)展起來(lái)的滑模變結(jié)構(gòu)控制，近年來(lái)在電力電子領(lǐng)域的非線性控制中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。這種控制主要有兩種形式：一種是在微分幾何方法的基礎(chǔ)上，對(duì)線性系統(tǒng)采用線性變結(jié)構(gòu)控制，這一類方法仍然需要非線性控制反饋規(guī)律，沒(méi)有充分地利用變結(jié)構(gòu)控制對(duì)參數(shù)的魯棒性；另一種方法是在非線性系統(tǒng)模型上直接設(shè)計(jì)變結(jié)構(gòu)控制規(guī)律。

在變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)中，控制規(guī)律是一個(gè)根據(jù)在狀態(tài)空間中定義的超平面上切換的非連續(xù)的函數(shù)?？刂埔?guī)律迫使處于任何初始條件下的系統(tǒng)狀態(tài)按一定的趨近

律到達(dá)并保留在該超平面上 ,在超平面上系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)成為滑動(dòng)模態(tài)。同時(shí)由于變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)中的滑動(dòng)模態(tài)具有不變性，既系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)只取決于滑模面的參數(shù)和控制規(guī)律，而和系統(tǒng)本身的參數(shù)攝動(dòng)和外界擾動(dòng)無(wú)關(guān)。這種理想的魯棒性吸引著眾多學(xué)者致力于該控制策略在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用研究。另一方面則由于構(gòu)成多種變換器的電子開(kāi)關(guān)所產(chǎn)生的不連續(xù)控制，使得各類電力電子變換器正好被描述為變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，所以在有源濾波技術(shù)中引入滑模變結(jié)構(gòu)控制是很理想的選擇。

文獻(xiàn)[3]將變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和滑模控制技術(shù)應(yīng)用到有源電力濾波器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，對(duì)三相電壓源逆變器構(gòu)成的有源電力濾波器進(jìn)行閉環(huán)控制。此類控制系統(tǒng)僅需簡(jiǎn)單的進(jìn)線電流測(cè)量，不需從負(fù)載電流計(jì)算有功和無(wú)功功率。文獻(xiàn)[4]在分析串聯(lián)型有源電網(wǎng)調(diào)節(jié)器數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，給出其變結(jié)構(gòu)控制算法和相關(guān)參數(shù)的設(shè)計(jì)，避免了負(fù)序電壓的檢測(cè)計(jì)算，實(shí)現(xiàn)了負(fù)載電壓的閉環(huán)控制。該系統(tǒng)不僅能平衡三相不對(duì)稱電壓，還能調(diào)節(jié)電壓大小。文獻(xiàn)[5]中的滑模變結(jié)構(gòu)控制策略可避免補(bǔ)償電流給定值Ic*的復(fù)雜計(jì)算，使控制變得簡(jiǎn)單而易于實(shí)現(xiàn)。由于實(shí)現(xiàn)了對(duì)Is*跟蹤的閉環(huán)控制，故可獲得良好的調(diào)節(jié)性能。但是當(dāng)負(fù)載發(fā)生突然變化時(shí)，Is會(huì)發(fā)生跟蹤誤差，這一問(wèn)題有待解決。

文獻(xiàn)[6][7]采用離散滑?？刂?，在整個(gè)控制過(guò)程中，除了對(duì)電網(wǎng)側(cè)諧波電流進(jìn)行檢測(cè)外，只需要判斷其過(guò)零點(diǎn)就可以實(shí)施控制，較為簡(jiǎn)單，控制效果好。

可以看出，變結(jié)構(gòu)控制方法是一種有效的非線性控制方法。它具有如下優(yōu)點(diǎn)：1）控制系統(tǒng)的響應(yīng)不依賴系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)；2）理論上可以應(yīng)用到所有類型的非線性系統(tǒng)；3）對(duì)比于其它的非線性控制方法，容易實(shí)現(xiàn)；4）對(duì)參數(shù)不確定性和外部擾動(dòng)具有很好的魯棒性。但是 ,由于實(shí)際控制中要考慮切換元件的慣性、開(kāi)關(guān)存在時(shí)延等非理想切換因素，理想滑動(dòng)模態(tài)很難發(fā)生，因而變結(jié)構(gòu)控制存在高頻抖顫現(xiàn)象。為避免滑?？刂七^(guò)于頻繁切換，可以采用帶有模糊滑動(dòng)模態(tài)的變結(jié)構(gòu)控制FSVC。文獻(xiàn)[8]使用模糊滑模變結(jié)構(gòu)控制實(shí)現(xiàn)了對(duì)并聯(lián)APF中的諧波電流，負(fù)序電流和無(wú)功電流的補(bǔ)償。所設(shè)計(jì)的綜合控制器與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作點(diǎn)無(wú)關(guān)，有較強(qiáng)的魯棒性。并且控制器的算法簡(jiǎn)單，實(shí)時(shí)性較強(qiáng)，能有效地改善系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。此外，也可以采用飽和的切換函數(shù)替換理想的切換函數(shù)使這一問(wèn)題得到了一定程度的解決。

4．非線性無(wú)源控制

如果在一定時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)所吸收的能量不大于系統(tǒng)外界所提供的能量，那么該系統(tǒng)稱為無(wú)源系統(tǒng)。這表明該系統(tǒng)能量沒(méi)有耗散，輸入能量全部被系統(tǒng)吸收了。

無(wú)源性控制方法是一種非線性反饋控制策略，其基本思想是通過(guò)配置系統(tǒng)能量耗散特性方程中的無(wú)功分量“無(wú)功力”，迫使系統(tǒng)總能量來(lái)跟蹤預(yù)期的能量函數(shù)，從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并使得系統(tǒng)的狀態(tài)變量漸近地收斂到設(shè)定值，這也意味著被控對(duì)象的輸出漸近地收斂到期望值。系統(tǒng)無(wú)源可以保持系統(tǒng)的內(nèi)部穩(wěn)定。對(duì)于存在干擾的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，為了使得系統(tǒng)內(nèi)部穩(wěn)定，可以依靠無(wú)源理論來(lái)構(gòu)造反饋控制器，使得相應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)無(wú)源而保持內(nèi)部穩(wěn)定。這是無(wú)源性控制優(yōu)點(diǎn)。有源濾波技術(shù)中應(yīng)用無(wú)源控制技術(shù)，目的是要使得有源濾波器能夠耗散（減弱）由負(fù)載畸變引起的諧波，減小線電流和負(fù)載電壓諧波。

文獻(xiàn)[9]利用無(wú)源理論分別控制并聯(lián)和串聯(lián)型有源濾波器，均得到良好的運(yùn)行性能。無(wú)源控制律的得到是通過(guò)建立一個(gè)預(yù)期的目標(biāo)系統(tǒng)，并加入抵抗力元素來(lái)配置系統(tǒng)能量耗散方城中的無(wú)功分量，迫使系統(tǒng)總能量來(lái)跟蹤預(yù)期的能量函數(shù)，從而使系統(tǒng)能夠達(dá)到諧波補(bǔ)償和直流電容側(cè)電壓穩(wěn)定的目的。文獻(xiàn)[10]介紹的無(wú)源控制方法是基于時(shí)域描述的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型，和傳統(tǒng)的補(bǔ)償策略（負(fù)載電流和線電流檢測(cè)方法）比較，該方法在線電壓和負(fù)載擾動(dòng)的情況下能夠保證全局穩(wěn)定性，充分顯示了無(wú)源控制策略的優(yōu)點(diǎn)。文獻(xiàn)[11]中的無(wú)源控制是基于有源濾波器的平均建模，對(duì)電壓檢測(cè)環(huán)進(jìn)行控制，使得正序、負(fù)序和零序電流的特定諧波得到一定程度的補(bǔ)償和衰減，控制效果顯著。文獻(xiàn)[12]中介紹的基于DSP的三相串聯(lián)型有源濾波器的無(wú)源控制也能得到良好的性能。

5．非線性自適應(yīng)控制

自適應(yīng)控制的目標(biāo)是使控制系統(tǒng)對(duì)過(guò)程參數(shù)的變化，以及對(duì)未建模部分的動(dòng)態(tài)過(guò)程不敏感，當(dāng)過(guò)程動(dòng)態(tài)變化時(shí)，自適應(yīng)控制系統(tǒng)試圖感受這一變化并實(shí)時(shí)地調(diào)節(jié)控制器參數(shù)或控制策略。實(shí)際的有源濾波裝置在運(yùn)行過(guò)程中必然受到負(fù)載擾動(dòng)及其它環(huán)境因素變化的影響，如果采用常規(guī)的控制器，以一組不變的控制器參數(shù)去應(yīng)付各種變化顯然難以取得滿意的結(jié)果。自適應(yīng)控制方法可以在線辨識(shí)系統(tǒng)模型，然后根據(jù)系統(tǒng)模型和控制指標(biāo)及時(shí)整定控制器參數(shù)，實(shí)現(xiàn)高精度控制。

自適應(yīng)控制方法在有源電力濾波技術(shù)的諧波電流檢測(cè)中取得了一定得成果。文獻(xiàn) [13]中提出了基于自適應(yīng)干擾抵消原理的自適應(yīng)閉環(huán)檢測(cè)法，并在文獻(xiàn)[14]中得到了應(yīng)用。該方法是將電壓作為參考輸入，負(fù)載電流作為原始輸入，從負(fù)載電流中消去與電壓波形相同的有功分量，得到需要補(bǔ)償?shù)闹C波和無(wú)功分量。該自適應(yīng)檢測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)是電壓波形畸變情況下也具有較好的自適應(yīng)能力，缺點(diǎn)是動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度較慢。文獻(xiàn)[15]中對(duì)檢測(cè)環(huán)節(jié)的精度和動(dòng)態(tài)特性之間的矛盾關(guān)系作出了闡述，指出適當(dāng)?shù)剡x擇比例系數(shù)K，可以使自適應(yīng)檢測(cè)法有較高的檢測(cè)精度。但是，其檢測(cè)精度的提高是以犧牲其動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性為代價(jià)的。在此基礎(chǔ)上，文獻(xiàn)[16]提出一種基于神經(jīng)元的自適應(yīng)諧波電流檢測(cè)法，根據(jù)單個(gè)神經(jīng)元的基本特點(diǎn)，結(jié)合信號(hào)處理中地自適應(yīng)噪聲對(duì)消技術(shù)，把單個(gè)神經(jīng)元用于電力有源濾波器地諧波電流檢測(cè)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，算法容易，便于實(shí)現(xiàn)，并且該方法能過(guò)在線檢測(cè)非線性負(fù)載中的諧波電流，負(fù)載發(fā)生變化時(shí)還能跟蹤檢測(cè)，具有較高的檢測(cè)精度。

采用自適應(yīng)控制技術(shù)能夠有效地解決模型不精確和模型變化所帶來(lái)的魯棒性問(wèn)題，但是由于它需要復(fù)雜的在線計(jì)算和遞推估計(jì)，只是適合于一些漸變和實(shí)時(shí)性不高的過(guò)程；同時(shí)由于跟蹤誤差的解耦問(wèn)題，其在多輸出系統(tǒng)中的應(yīng)用并沒(méi)有一般性結(jié)論，這些都限制了自適應(yīng)控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用 .

6．非線性魯棒控制

非線性 H∞

設(shè)計(jì)目標(biāo)是盡量減小輸入信號(hào)的最大增益，從而將不確定信號(hào)對(duì)系統(tǒng)輸出的影響限制在需要的范圍以內(nèi)。非線性系統(tǒng)的 H。

控制有兩種思路：一種是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行線性化，在此基礎(chǔ)上估計(jì)出仍然存在的非線性項(xiàng)的上界，將它們作為不確定項(xiàng)處理，采用線性 H∞方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，另外一種思路以減小閉環(huán)系統(tǒng)的 增益作為設(shè)計(jì)目標(biāo)。針對(duì)非線性系統(tǒng)，該方面的結(jié)論集中在仿射非線性系統(tǒng)方面，其設(shè)計(jì)可以歸結(jié)為HJI(Hamilton Jaccobi Issacs)方程的求解問(wèn)題. 控制理論是分析和設(shè)計(jì)不確定系統(tǒng)的有利工具，目前主要還是應(yīng)用于線性系統(tǒng)和仿射非線性系統(tǒng)。

由于有源濾波裝置在實(shí)際運(yùn)行時(shí)會(huì)受到各種不確定性的影響，因此可通過(guò)對(duì)其確定性模型引入干擾，得到非線性二階魯棒模型。對(duì)此非線性模型，既可應(yīng)用反饋線性化方法使之局部線性化，再利用所用線性系統(tǒng)的控制規(guī)律進(jìn)行控制；也可以直接采用 H∞魯棒控制理論設(shè)計(jì)控制器，利用其自身優(yōu)勢(shì)，使系統(tǒng)具有很好的魯棒性。

文獻(xiàn)[17]把 H∞控制應(yīng)用于并聯(lián)型APF中，其控制思想是基于文獻(xiàn)[18]的闡述：即諧波衰減比諧波消除更具有實(shí)際意義，況且諧波消除需要多維濾波器，使控制系統(tǒng)變得復(fù)雜。此控制系統(tǒng)通過(guò)建立一個(gè)粗略的數(shù)學(xué)模型和一個(gè)諧波衰減函數(shù)，定義了所需的各種函數(shù)(包括干擾對(duì)電網(wǎng)電流即靈敏度函數(shù)，負(fù)載電流對(duì)補(bǔ)償電流，干擾對(duì)控制輸入，負(fù)載電流對(duì)控制輸入的函數(shù))并使之滿足一定的指標(biāo)要求，然后轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的 H∞次優(yōu)解問(wèn)題。文中還用系統(tǒng)綜合法確定了權(quán)函數(shù)，并運(yùn)用迭代最優(yōu)算法計(jì)算其參數(shù)，這樣就得到一個(gè)18階的調(diào)節(jié)器，仿真結(jié)果良好?？梢钥闯龃丝刂撇煌谄渌目刂品椒?，在不需要諧波預(yù)測(cè)和基波分離的情況下，可以獨(dú)立的消除各次諧波。

目前非 H∞控制還存在一些有待解決的問(wèn)題：例如控制器頻率變化范圍不大；權(quán)函數(shù)的選擇一般較困難，沒(méi)有統(tǒng)一的求取方法；對(duì)系統(tǒng)模型有一定程度的依賴性。

7．自抗擾控制

自抗擾控制器由跟蹤微分器和擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器通過(guò)適當(dāng)?shù)姆蔷€性組合構(gòu)成，這是由中科院研究員韓京清首次提出的一種非線性魯棒控制技術(shù)，它用配置非線性結(jié)構(gòu)替代極點(diǎn)配置進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，依照期望軌跡的誤差大小和方向來(lái)實(shí)施非線性反饋控制，是一種基于過(guò)程誤差來(lái)減小誤差的方法。

自抗擾控制器可以解決一類不確定性對(duì)象的控制問(wèn)題，且具有很強(qiáng)的適應(yīng)性和魯棒性。自抗擾控制將系統(tǒng)的外擾作用均當(dāng)作對(duì)系統(tǒng)的擾動(dòng)而自動(dòng)估計(jì)并給予補(bǔ)償。這種補(bǔ)償就是不確定性系統(tǒng)反饋線性化及反饋確定化的具體實(shí)現(xiàn)。此外，自抗擾控制器還有另一大優(yōu)點(diǎn)，就是其閉環(huán)系統(tǒng)品質(zhì)有時(shí)對(duì)自抗擾控制器本身的參數(shù)變化具有很強(qiáng)的不敏感性，這在工程應(yīng)用方面是一個(gè)很好的品質(zhì)[19]。

自抗擾控制器應(yīng)用于有源濾波器中，能夠減少需要采集的信號(hào)，只需要對(duì)電源電流和直流側(cè)電容的電壓進(jìn)行采樣，而將負(fù)載電流和電源電壓等因素作為系統(tǒng)的未知干擾進(jìn)行補(bǔ)償。同時(shí)，控制系統(tǒng)的參數(shù)選取與系統(tǒng)內(nèi)部的參數(shù)無(wú)關(guān)，參數(shù)的選取可能在比較大的范圍內(nèi)獲得，所以控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且容易實(shí)現(xiàn)。文獻(xiàn)[20]的仿真結(jié)果證明了自抗擾控制器的魯棒性和自適應(yīng)性。

目前，自抗擾控制器已在異步電機(jī)變頻調(diào)速控制[21]，傳動(dòng)裝置的遠(yuǎn)動(dòng)控制[22]等領(lǐng)域中取得了很理想的控制效果。在有源電力濾波器中的應(yīng)用還處于初始階段，但隨著自抗擾控制理論的不斷完善以及電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，自抗擾控制在此類系統(tǒng)中的控制和估計(jì)將得到廣泛的應(yīng)用。

8．結(jié)論及展望

有源電力濾波器作為一種消除電網(wǎng)諧波的強(qiáng)有力的工具，正在蓬勃發(fā)展著，但是在實(shí)際應(yīng)用中還存在一些問(wèn)題，同時(shí)向非線性控制理論提出了更高的要求。作者認(rèn)為，以下幾個(gè)方面是將來(lái)的研究重點(diǎn)。雖然目前將非線性控制理論應(yīng)用于有源電力濾波器剛剛處于初期階段，但有源電力濾波器與非線性控制理論的緊密結(jié)合將是一個(gè)具有生命力的發(fā)展方向。

對(duì)于反饋線性化，其控制器的建立需要系統(tǒng)的精確模型。雖然一方面,可以通過(guò)設(shè)計(jì)魯棒非線性控制器來(lái)處理模型的不確定性；但在另一方面，如何建立適當(dāng)?shù)姆蔷€性模型來(lái)設(shè)計(jì)非線性控制器值得研究。必須針對(duì)有源濾波器本身的特點(diǎn)開(kāi)展對(duì)系統(tǒng)建模和控制的研究。此外目前大部分研究是基于連續(xù)系統(tǒng)模型，因此有必要研究離散的非線性控制規(guī)律。反饋線性化方法通過(guò)抵消系統(tǒng)的非線性將原非線性系統(tǒng)線性化 ,進(jìn)而利用成熟的線性系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。不過(guò) ,并不是所有系統(tǒng)的非線性對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性的改善都具有相反作用。對(duì)特殊的非線性系統(tǒng)適當(dāng)?shù)睦梅蔷€性阻尼 ,相信可以得到更好的動(dòng)態(tài)性能。

自抗擾控制是一種不依賴于對(duì)象模型的非線性控制策略，魯棒性和適應(yīng)性都很強(qiáng)，具有重大的理論意義和使用價(jià)值。此控制應(yīng)用于有源濾波器將有很廣泛的前景。

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