电力电子技术的飞速发展给人们的生产和生活带来了诸多便利。与此同时,电力电子装置的广泛使用导致大量谐波注入电网,造成“电网污染”,进而威胁到各装置的正常运行,同时也增加了发生危险事故的概率。因此,谐波的治理显得尤为重要。近年来,由于有源滤波器在治理谐波问题上效果显著,因此得到了广泛的重视和应用。目前单相设备在电力电子设备及日常生活中占的比例要远大于三相设备,所以对单相有源滤波器展开研究具有现实需求和实际意义。本文以提高单相有源滤波器的补偿性能和鲁棒性为目的,从谐波检测法和电流跟踪控制方法两方面进行仿真设计与分析,本论文主要的研究内容如下:(1)对基于瞬时无功功率理论的i_p-i_q检测法、BP神经网络检测法与有功分离检测法进行理论分析与设计,并搭建了这三种方法的仿真模型,从实时性、检测精度两方面进行仿真分析对比,并综合考虑各方法的实现难度,由此得出它们的适用场合。(2)以提高单相有源滤波器的补偿性能和鲁棒性为目标,在单相APF系统传递函数模型的基础上,提出了一种基于混合灵敏分析的H_∞控制方法。为满足控制目标的要求,推导了灵敏度函数和加权函数的H_∞性能约束条件,由此将单相APF系统的混合灵敏度问题转化成标准H_∞控制问题进行求解,最后通过选取合适的加权函数,得到两个3阶和12阶的H_∞控制器。为验证控制器的有效性,搭建相关仿真模型进行仿真分析,仿真结果表明:稳态情况下,所设计的H_∞控制器能保证基波分量不受影响且能有效地滤除3、5、7、9次谐波;负载波动时,这两个控制器保持了较好的补偿性能,具有良好的鲁棒性。(3)为避免加权函数的选取和高阶次的控制器,以单相APF的开关函数模型为基础,提出了一种基于线性矩阵不等式的H_∞控制方法。通过单相APF系统的标准H_∞控制模型的建立,将单相APF系统的H_∞输出反馈控制的求解问题转化成一个线性矩阵不等式的可行性问题,最后通过LMI工具箱得到控制器的参数值。仿真结果表明:所设计的控制器具有良好的补偿性能和抗干扰能力,且补偿效果优于上一方法。