新型线性有源滤波器在强磁场高稳定度电源中的应用及其解耦控制研究

已获批准的"十一五"期间国家重大科技基础设施"强磁场实验装置"对关键子课题"20MW高稳定度电源系统"输出电流的稳定度和纹波提出了非常高的要求，目前国际上强磁场实验室的高稳定度电源系统降低输出电流纹波最有效的方法是采用串联在电流主回路中的大功率晶体管线性调整技术，这种方法造价和功耗都非常高，而并联PWM有源滤波又会产生高频干扰，针对以上问题本项目将大功率器件线性调整技术和并联有源滤波技术优点相结合，提出了一种新型线性有源滤波方法，期望在项目的资助下更深入地开展新型并联线性有源滤波的拓扑结构和控制策略的研究，作为关键问题，项目将深入研究有源滤波控制与磁体电流稳流控制间的解耦问题，优化解耦控制策略，以保证输出电流低纹波下实现高稳定度。

已获批准的"十一五"期间国家重大科技基础设施"强磁场实验装置"对关键子课题"20MW高稳定度电源系统"输出电流的稳定度和纹波提出了非常高的要求，目前国际上强磁场实验室的高稳定度电源系统降低输出电流纹波最有效的方法是采用串联在电流主回路中的大功率晶体管线性调整技术，这种方法造价和功耗都非常高，而并联PWM有源滤波又会产生高频干扰，针对以上问题本课题将大功率器件线性调整技术和并联有源滤波技术优点相结合，提出了一种新型线性有源滤波方法。.课题首先研究了稳态强磁场实验装置中大功率高稳定电源结构，对电源的各功能模块进行了初步分析设计；然后开展了强磁场整流电源的三闭环控制系统设计与仿真研究；最后，开展了新型并联线性有源滤波的拓扑结构和控制策略的研究。作为关键问题，项目研究有源滤波控制与磁体电流稳流控制间的协调控制，以保证输出电流低纹波下实现高稳定度。在理论研究的基础上确定了具体的实验方案，完成了实验样机的研制。实验结果表明论文采用的并联型有源滤波器具有较好的低次纹波的抑制能力，论文的研究成果为稳态强磁场实验装置中大功率高稳定电源系统的有源滤波设计提供一定的借鉴和参考。