为了验证装置的谐波合成能力，将30 V 4 次谐波叠加到100 V 基波上，如图8 所示。叠加后的波形在0. 01 s 前逐渐增大，在0. 01 s 后几乎与期望波形重叠;将所得波形进行傅里叶分析，4 次谐波含量为基波的30%，其频谱分析图如图9 所示。
图7 基波输出波形与期望波形的对比。
图8 叠加信号输出波形与期望波形的对比。
图9 叠加波形的频谱图。
表1 为输出波形为单次谐波时，总谐波畸变率(THD)的大小。仿真结果表明， 谐波电压源 输出21 次内的单次谐波时，其THD 不会超过1%。
上述仿真结果说明了谐波电压源输出波形具有很高的精度，同时也验证了谐波电压源 离散域 模型的正确性。
表1 谐波电压源输出单次谐波时的畸变率。
4 结语
分析了谐波电压源的主电路模型，探讨了基于滤波电容电流和负载电压瞬时值的双闭环PI控制策略，利用VHS-ADC 数字信号处理系统采样率高、实时性强、建模灵活等特点，构建离散域实时仿真控制模型。仿真结果表明，该设计方法和离散化模型是正确的，说明了基于 FPGA 进行谐波电压源研究的可行性。
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