随着信息科技时代的发展,国内工业的生产及各种设备对电能质量的要求越来越高。通过电力电子变换装置按照国家标准对各种电能质量参数进行精确、实时的模拟,并对设备进行实验,为电力部门了解及解决电能质量问题提供依据。本文在上述需求的背景下,开发了一套基于自抗扰控制的电能质量扰动平台,为了提高平台的抗扰性能和解耦性能,设计了时域LADRC电压控制系统,为了克服该系统的闭环传递函数在高频段存在幅值衰减的缺点,设计了基于LADRC的时-频域电压控制系统。为了进一步加快频域控制环的更新速度,提高系统的动态性能,实现了在DSP中通过利用FPGA的资源来实现FFT功能。另外,通过对LADRC中跟踪微分器和状态观测器进行改进,提高了跟踪精度和稳定性,为在没有FFT或者需要控制非整数次谐波的场合对各种高次谐波进行高精度跟踪控制奠定基础。最后通过仿真和实验验证了所提策略的有效性。首先,本文建立了两相同步旋转坐标系下逆变电路的数学模型,并概述了该电能质量扰动平台的各个功能;接着通过数学模型设计了包含解耦和抗扰环节的时域LADRC电压控制系统,为了克服该系统闭环传递函数在高频段存在幅值衰减,相位滞后的缺点,设计了时-频域LADRC电压控制系统,给出了LADRC参数整定方法,并通过波特图分析了它们的动态性能、稳态性能及稳定性,然后通过仿真进行了验证;另外,在DSP端编写数据传输协议程序、在FPGA端通过编写FFT、BRAM等时序驱动模块,实现在DSP中通过利用FPGA的资源来实现FFT功能,仿真结果表明,FFT IP核的转换结果正确、在更快的频域环更新速度下,系统的动态性能更好;接着对跟踪微分器、状态观测器进行了改进和校正,并推导了基于梯形法的跟踪微分器和状态观测器来解决r的限制问题,为高次谐波的控制奠定了基础。最后阐述了实验平台采用的双DSP+FPGA的硬件架构设计,并通过该实验平台对基于LADRC的时-频域电压控制策略和电能质量扰动平台的各个功能进行了验证。仿真和实验结果表明:时域LADRC的电压控制策略比双环PI控制具有更好的抗扰性能;时-频域LADRC电压控制系统可以无静差的跟踪参考值,实部虚部进行了解耦,具有一定的抗扰能力;电能质量扰动平台的各个功能精度较高。