第五章 总结与展望 1.总结： 本文对自适应滤波器的 FPGA 实现研究，主要涉及两方面的内容，一方面结合 FPGA 设计数字信号系统具有可并行调用运算的特点，设计实现了可以独立调用功能模块的自 适应横向滤波器的结构，并利用该结构的设计方法，设计了 16 阶的自适应横向滤波器， 这种设计方法具有灵活，可以根据实际情况选择资源以及处理速度的特点。另一方面针 对传统自适应陷波器仅能对已知频率的单频噪声进行滤除，采用将采集到的噪声信号进 行 FFT 变换并提取几个特征频率值并将频率值作为自适应陷波器的期望信号频率，周 期性地提取并改变噪声特征频率值，并通过自适应算法，将变动的主要噪声频率值滤除， 最终提出该滤波器的 FPGA 结构设计。本文完成了以下设计内容。 （1）充分了解本文设计自适应滤波器所需的知识的基础上，采用 Matlab 的仿真功 能，对自适应横向滤波器以及符号算法的自适应陷波滤波器进行功能仿真，了解自适应 滤波器的滤波特点以及运算参数，以及滤波器阶数对滤波器收敛性能做了一定的研究， 为之后的滤波器设计奠定了理论基础。 （2）结合自适应横向滤波器可以独立的分为滤波部分，权值更新部分以及误差求 取部分，提出一种将各部分模块化设计，最后再调用组合的自适应横向滤波器设计方法， 最终利用该方法设计出了 16 阶的自适应横向滤波器，并对全串行，并行设计方法进行 了比较研究。 （3）对如何进行噪声特征频率提取的问题，提出了一种首先进行 FFT 变换之后对 变换值进行最大值提取求取对应频率值的方法，介绍了该方法的原理，并编写了 verilog HDL 程序，采用 Modelsim 进行了行为仿真。仿真结果说明能正确的提取出对应频率值。 （4）结合提取出来的噪声特征频率，设计陷波频率可变的自适应陷波滤波器，给出 了部分设计的 verilog HDL 设计程序，并进行了行为仿真测试。仿真结果说明，功能设 计是正确的。 2.展望 针对 FPGA 的自适应陷波滤波器设计，本文进行了 Matlab 仿真以及 verilog HDL 程 序编写并使用 Modelsim 仿真功能证明设计的正确性，但是由于个人理论知识以及研究 时间有限，在以下几个方面有待改进。 万方数据

有源滤波器（APF）的工作原理与指令电流检测及补偿电流生成 通过谐波检测与控制，实现指定次数谐波的消除，采用ipiq法、pq法等多种检测手段及重复、无差、PI滞环、三角等控制方式。,有源滤波器（APF）主要由两大部分构成：指令电流检测部分和补偿电流生成部分。 主要工作原理是检测补偿点处电压和电流，通过谐波检测手段，将负载电流分为谐波电流和基波电流，然后将谐波电流反极性作为补偿电流生成部分的控制指令电流，以抵消电路中的谐波成分。 通过控制，APF还可以消除指定次数的谐波。 谐波检测ipiq法，pq法! 控制:重复 无差 PI 滞环 三角! 任意组合～ ,有源滤波器(APF);构成部分：指令电流检测、补偿电流生成;工作原理：谐波检测、反极性控制、消除谐波;关键技术：谐波检测IPIQ法/PQ法;控制方法：重复控制、无差控制、PI控制、滞环控制、三角控制。,有源滤波器（APF）构成与工作原理简介

内容概要：本文详细介绍了100A有源电力滤波器（APF）在MATLAB V2011中的仿真实现，涵盖全阶补偿和选阶补偿两种模式。主要内容包括基于LCL滤波器的I型三电平拓扑仿真模型的构建，三相四线制系统的软件锁相环实现，谐波指令的软件提取方法，以及重复控制算法和SPWM调制策略的应用。此外，还探讨了直流电压和中点电位的稳定控制方法。通过这些技术手段，最终实现了对谐波的有效补偿，显著降低了总谐波失真（THD）。 适合人群：从事电力系统研究和技术开发的专业人士，尤其是对有源电力滤波器及其仿真感兴趣的工程师和研究人员。 使用场景及目标：适用于需要解决电力系统中谐波污染问题的实际工程项目。主要目标是提高电能质量，降低谐波失真，优化APF的工作效率。同时，也为进一步的研究提供了一个完整的仿真平台。 其他说明：文中提供的代码片段和理论分析有助于理解和实现APF的关键技术和算法。建议读者在实践中结合具体应用场景进行参数调整和优化。

1.3 课题的主要研究内容 1.3.1 课题的主要工作 （1）本文先采用模块化方式设计自适应横向(FIR)滤波器,对 FPGA 设计自适应算法 的基本滤波器的方法进行探究，并对后文设计自适应陷波器提供设计思路，具有一定的 普遍意义。 （2）本文所要研究的自适应陷波器，需要对噪声信号以及有用信号进行分别采集， 所以对噪声采集分析模块要进行一定的研究工作，利用振动传感器采集对应的噪声信号 作为参考噪声信号进行分析，利用 FPGA 设计 FFT 噪声信号幅频转换模块。所以对采集 后进行 AD 转换以及，FFT 变换后的噪声分析进行控制程序编写以及研究。 （3）针对自适应陷波器结构特点，设计一种新型自适应陷波器，可以将 FFT 变换 后的噪声分析出的三个噪声特征频率输出到自适应陷波器模块中，并实时调整滤除噪声 频率，以得到更好的滤波效果。 万方数据

静态补偿电压仿真模型（Harnefors Observer）Matlab 2020b版本 该观测器来源Harnefors教授lunwen 《Synchronization at startup and stable rotation reversal of sensorless nonsalient PMSM drives》中提到的观测器 该观测器有以下优势： 1.理论上完全证明了初始角度无论误差多大都能保证最终估算角度收敛。 2.lunwen中提供的参考C代码就十行左右，原理清楚，结构简单。 3.只有一个LAMBDA参数需要调整，文章上也给出了建议范围，即略微大于2，相当于基本不需要调参，观测器通用性非常强。 4.启动及低速控制对定子电阻变化不敏感。 仿真模型特点： 1.仿真模型使用离散化模型，与真实数字化执行结果相近。 2.仿真模型使用标幺化形式，方便替电机参数观测仿真结果。 3.lunwen中分析的仅用于表贴式电机，仿真模型使用有效磁链概念拓展到表贴和内嵌电机通用。 4.M文件中提供了电机初始角度参数，可任意设定初始角度，观察观测器角度收敛情况。 实际仿真：任意初始角度都可以启动

SVC无功功率控制及电压稳定性研究——基于静止无功补偿器装置的仿真分析与实验研究。,SVC静止无功补偿器装置仿真，SVCTSCTCRFC，可得到电网电压(补偿后电流)，负荷电流，通过dq检测计算得到负荷无功功率，输出无功功率。 ,SVC静止无功补偿器装置仿真; 补偿后电流; 电网电压; 负荷电流; dq检测计算; 负荷无功功率; 输出无功功率。,SVC仿真：无功功率补偿与输出控制 在现代电力系统中，静止无功补偿器装置（SVC）是一种用于改善电力系统性能的关键设备。SVC的主要功能是动态调节电网中的无功功率，从而提高电压稳定性，减少电压波动和闪变，优化整个电网的运行效率。由于其在电力系统中的重要作用，对SVC的研究和仿真分析显得尤为重要。 SVC的核心功能是进行无功功率的补偿。无功功率与有功功率共同构成了电力系统中传输的总功率。与有功功率不同的是，无功功率不对外做功，但它对于维持电气设备的正常工作是必不可少的。SVC通过补偿电网中的无功功率，可以有效提升电压水平，保持电网的稳定性。 在进行SVC的仿真分析时，需要关注的主要参数包括电网电压、补偿后的电流以及负荷电流。通过对这些参数的模拟和分析，可以评估SVC对电网性能的影响。在这些参数的计算中，dq检测技术被广泛应用。dq检测技术是一种常用的同步旋转坐标系下的交流信号分析方法，它能够将三相交流信号转换为直流或等效直流信号，便于进行更精确的控制和分析。 在SVC的仿真研究中，负荷无功功率的计算也是一个重要的方面。通过dq检测计算得到的负荷无功功率，可以评估SVC补偿装置的性能，并对电力系统的无功功率进行优化配置。输出无功功率是SVC进行无功补偿的直接结果，其大小和方向需要根据电网的实际运行情况动态调整。 SVC在电力系统中的应用，不仅限于无功功率的补偿。它还可以与其他设备如串联电容器（TCR）、固定电容器（TSC）等配合使用，形成综合的无功补偿策略，进一步提高电力系统的稳定性和传输效率。通过仿真分析，研究人员可以验证SVC及其控制系统的设计是否合理，以及是否满足电网运行的要求。 此外，SVC的研究不仅局限于仿真分析，还需要结合实际的实验研究来验证理论的正确性。实验研究能够为SVC的设计和优化提供实证支持，确保仿真分析结果的可靠性。 SVC无功功率控制及电压稳定性的研究，通过基于静止无功补偿器装置的仿真分析与实验研究，能够有效地解决电力系统运行中的无功功率问题，提升电网的稳定性和可靠性。通过对电网电压、补偿后电流、负荷电流以及负荷无功功率的分析计算，可以进一步优化SVC的设计和应用，实现电网性能的全面提升。

"双环控制下的Buck变换器研究：传递函数建模与主功率补偿网络设计",Buck变器双环控制:平均电流和峰值电流控制。 主功率建模后得到传递函数，从而设计不同控制模式下的补偿网络，以及峰值电流控制下次谐波振荡时斜坡补偿斜率要求。 补偿器设计由零极点的传函到运放或者TL431+光耦都可以。 ,Buck变换器;双环控制;平均电流控制;峰值电流控制;传递函数;补偿网络;斜坡补偿斜率;补偿器设计,Buck变换器双环控制策略研究：传递函数与补偿网络设计 双环控制系统作为电力电子领域的一项核心技术，其在Buck变换器中的应用已成为研究热点。Buck变换器是一种直流-直流转换器，主要用于降低直流电压。在双环控制系统中，Buck变换器的控制方式主要分为平均电流控制和峰值电流控制两种模式。这两种控制模式各有其特点，平均电流控制模式能够有效地减少输出电压纹波，而峰值电流控制模式则能够提高系统的动态响应速度和稳定性。 在对Buck变换器进行双环控制的研究中，首先需要进行主功率建模，即根据变换器的电路结构和工作原理，推导出其数学模型。通过对电路元件的电压、电流关系进行分析，可以得到Buck变换器的传递函数。传递函数是系统动态特性的数学表达，它描述了系统输出量对于输入量的响应关系。在传递函数的基础上，研究者可以进一步设计出适合不同控制模式的补偿网络。 补偿网络的设计是双环控制策略中的关键环节。补偿网络的作用是改善变换器的频率响应特性，提高系统稳定性和快速性。补偿网络设计通常包括零极点配置，零点用于提升系统增益，极点则用于增强系统阻尼。通过适当配置零极点，可以对Buck变换器的频率响应进行优化，从而达到理想的控制效果。 在峰值电流控制模式下，由于次谐波振荡问题的存在，需要引入斜坡补偿机制。斜坡补偿斜率的选择对于控制性能有着重要影响。斜坡补偿能够防止电流控制环进入不稳定状态，提高电流控制环的抗干扰能力和稳定性。 补偿器设计是实现补偿网络的关键步骤。在设计补偿器时，可以从零极点的传递函数出发，选择不同的实现方式，例如使用运算放大器（运放）或者利用TL431+光耦组合。运放和TL431+光耦是电力电子领域常用的补偿器实现元件，它们各有优势和局限性，选择时需要根据具体应用场合和性能要求进行权衡。 Buck变换器双环控制策略的研究不仅限于理论分析和仿真验证，还包括实际电路的设计与实验。通过对变换器性能的深入研究，可以进一步探索更多创新的控制策略和优化方法，为电源管理领域的发展贡献力量。 双环控制系统在Buck变换器中的应用表明了电力电子技术的复杂性和多样性。随着技术的不断进步，新的控制理论和方法将不断涌现，为电力电子系统提供更加高效、稳定和可靠的控制解决方案。

基于二阶自抗扰ADRC和MPC的路径跟踪控制，使用ADRC对前轮转角进行补偿，对车辆的不确定性和外界干扰具有一定抗干扰性，有参考lunwen，Carsim版本为2019，Matlab版本为2021 ,基于二阶自抗扰ADRC; MPC路径跟踪控制; 车辆不确定性抗干扰性; 外界干扰补偿; 参考lunwen; Carsim 2019版本; Matlab 2021版本,基于二阶自抗扰ADRC与MPC的车辆路径跟踪控制研究 在现代汽车电子控制系统中，路径跟踪控制是实现车辆自动驾驶的关键技术之一。随着自动驾驶技术的不断发展，对车辆路径跟踪控制系统的性能要求也愈来愈高，尤其是在面对车辆自身不确定性和复杂多变的外部环境时，如何确保车辆能够准确、稳定地跟踪预定路径成为了一项重要课题。为了提高车辆在真实道路条件下的行驶稳定性和安全性能，研究者们开始探索将二阶自抗扰控制（ADRC）与模型预测控制（MPC）相结合的先进控制策略。 自抗扰控制（ADRC）是一种基于对象动态模型的控制技术，它通过实时估计和补偿系统的不确定性和外部干扰来提高系统的鲁棒性。在路径跟踪控制中，ADRC可以有效地补偿由车辆的动态特性不一致以及复杂外部环境引起的不确定性，从而提高车辆路径跟踪的精确性和稳定性。 模型预测控制（MPC）是一种基于优化控制理论的先进控制策略，它通过预测未来一段时间内系统的动态行为，然后在线求解最优控制序列以实现对系统未来行为的指导。MPC具有良好的处理约束能力和优化多目标问题的能力，适用于处理复杂的路径跟踪任务。 将ADRC和MPC相结合，可以充分发挥两者的优势。ADRC的强鲁棒性能可以处理车辆在复杂环境下的不确定性，而MPC的预测和优化能力则有助于实现对车辆未来路径的精确控制。这种结合使用的方法不仅能够保证车辆在受到不确定性和外部干扰时仍能保持稳定跟踪预定路径，而且还可以在满足各种约束条件的前提下优化车辆的行驶性能。 为了验证和分析所提出的控制策略的实际效果，研究中使用了Carsim软件进行车辆模型的搭建和仿真实验。Carsim作为一个被广泛认可的车辆动力学仿真平台，能够提供精确和高保真的车辆模型和环境模拟。同时，实验中的控制算法实现则是通过Matlab软件及其相应的控制系统工具箱来完成的。Matlab作为一个功能强大的数学计算和仿真平台，为控制算法的开发和测试提供了便利。 在所提供的压缩包文件中，包含了多个与基于二阶自抗扰ADRC和MPC路径跟踪控制相关的文档，这些文档涵盖了研究的引言、车辆稳定性与抗干扰性分析、以及具体的控制策略研究等内容。通过这些文档，研究人员可以深入理解该控制策略的设计理念、实现方法和仿真实验结果，为未来该领域的进一步研究和应用提供了宝贵的资料和参考。 基于二阶自抗扰ADRC和MPC的路径跟踪控制为车辆自动驾驶提供了新的解决方案，它不仅提升了车辆路径跟踪的稳定性和精确性，还增强了系统对外界干扰的抵抗能力。随着相关技术的不断完善和成熟，我们有理由相信，这一控制策略将在未来的自动驾驶技术中扮演重要的角色。

基于Matlab的无线充电仿真研究：四套模型解析——LLC谐振恒压输出、LCC-S拓扑磁耦合谐振恒压输出、LCC-P拓扑磁耦合谐振恒流输出及S-S拓扑补偿模型探究,基于Matlab的无线充电仿真研究：四套模型深度解析——LLC谐振器恒压输出与磁耦合谐振无线电能传输技术,无线充电仿真 simulink 磁耦合谐振 无线电能传输 MCR WPT lcc ss llc拓扑补偿 基于matlab 一共四套模型： 1.llc谐振器实现12 24V恒压输出 带调频闭环控制 附参考和讲解视频 2.lcc-s拓扑磁耦合谐振实现恒压输出 附设计过程和介绍 3.lcc-p拓扑磁耦合谐振实现恒流输出 附设计过程 4.s-s拓扑补偿 带原理分析，仿真搭建讲解和参考，可依据讲解自行修改参数建模 四套打包 ,无线充电仿真; Simulink; 磁耦合谐振; 无线电能传输; MCR; WPT; LLC拓扑补偿; LCC-S拓扑; 调频闭环控制; 设计过程; 恒压输出; 恒流输出; 参数建模。,基于Matlab Simulink的无线充电仿真模型：MCR WPT的LLC、LCC-S、LCC-P及S-S拓扑研

传统的SAR地面运动目标成像算法主要集中在距离徙动校正和目标的运动参数估计上。但在SAR实测数据处理中,非理想运动误差补偿对动目标聚焦成像质量至关重要,而且该误差既不能通过固定的SAR运动误差补偿算法来补偿,也无法通过采用自聚焦技术解决。该文根据含有非理想运动误差的SAR运动目标回波信号模型,对影响动目标多普勒中心的两类非理想运动误差进行深入分析,提出一种将INS惯导数据与距离走动轨迹相结合的非理想运动误差补偿算法,并通过实际数据和计算机仿真数据验证了该算法的有效性。