基于粒子群優(yōu)化PI雙閉環(huán)SPWM逆變器控制策略研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-07 03:33
針對微電網(wǎng)SPWM雙閉環(huán)逆變器控制過程中存在的參數(shù)整定復(fù)雜且系統(tǒng)自適應(yīng)性差等問題,提出了一種基于粒子群優(yōu)化(Particle Swarm Optimization,PSO)的PI控制方法。PSO具有全局搜索能力,利用粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡對尋優(yōu)空間進(jìn)行并行隨機(jī)搜,能夠快速尋找最優(yōu)解,實(shí)現(xiàn)PI控制參數(shù)的自整定和快速實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),有效地克服了傳統(tǒng)PID參數(shù)調(diào)節(jié)方法的弊端。通過在MATLAB\Simulink中建立仿真模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,基于PSO的PI控制策略應(yīng)用于微網(wǎng)雙閉環(huán)SPWM逆變電源控制過程,提高了系統(tǒng)的自適應(yīng)性,能夠顯著改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能。
【文章來源】:電子器件. 2020,43(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
逆變器主電路結(jié)構(gòu)
逆變器控制框圖
我們知道,針對非線性系統(tǒng),PID控制效果關(guān)鍵在參數(shù)整定,而參數(shù)整定過程實(shí)質(zhì)是一個(gè)優(yōu)化過程,即尋求特定目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解[5,8],因而完全可以利用PSO進(jìn)行PID參數(shù)的整定優(yōu)化。因此本文提出一種基于粒子群優(yōu)化PI雙閉環(huán)SPWM逆變器控制系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)如圖3所示。圖3中,UREF是標(biāo)準(zhǔn)參考電壓,它與逆變輸出交流電UO的采樣值的偏差e(t)和偏差變化Δe(t)作為電壓外環(huán)PI調(diào)節(jié)器的輸入。PI輸出控制量作為內(nèi)環(huán)電感電流的參考量,與電感電流IL的采樣值偏差作為電感電流內(nèi)環(huán)調(diào)節(jié)器的P的輸入,經(jīng)比例放大后控制SPWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比[9],使輸出電壓能夠跟蹤標(biāo)準(zhǔn)參考電壓。從圖中可知,電感電流IL等于電容電流IC和負(fù)載電流IO之和,因此內(nèi)環(huán)選用IL作為反饋電流,能夠提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能和負(fù)載適應(yīng)性[10]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]粒子群優(yōu)化PID在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 王長濤,郭高超,趙劍明,韓忠華,朱毅. 自動(dòng)化儀表. 2018(02)
[2]微電網(wǎng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性研究述評[J]. 趙卓立,楊蘋,鄭成立,許志榮,王月武. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(10)
[3]一種新型單相全橋SPWM逆變器設(shè)計(jì)方法[J]. 郭石壘,秦會(huì)斌. 電子器件. 2016(05)
[4]改進(jìn)粒子群算法及其在PID整定中的應(yīng)用[J]. 楊智,陳穎. 控制工程. 2016(02)
[5]微電網(wǎng)典型特征及關(guān)鍵技術(shù)[J]. 馬藝瑋,楊蘋,王月武,趙卓立. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2015(08)
[6]改進(jìn)的單相全橋逆變器雙環(huán)控制研究[J]. 楊慶江,聶麗萍. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2015(03)
[7]分布式能源與微網(wǎng)技術(shù)發(fā)展研究[J]. 曾樂才. 上海電氣技術(shù). 2013(01)
[8]基于HS-PSO算法的PID控制器參數(shù)自整定[J]. 曹方,王偉,王介生,劉玉超,曹晟熙. 控制工程. 2011(03)
[9]LCL濾波電壓源并網(wǎng)逆變器多環(huán)控制策略設(shè)計(jì)[J]. 楊淑英,張興,張崇巍,謝震,曹仁賢. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2011(05)
本文編號(hào):3388760
【文章來源】:電子器件. 2020,43(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
逆變器主電路結(jié)構(gòu)
逆變器控制框圖
我們知道,針對非線性系統(tǒng),PID控制效果關(guān)鍵在參數(shù)整定,而參數(shù)整定過程實(shí)質(zhì)是一個(gè)優(yōu)化過程,即尋求特定目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解[5,8],因而完全可以利用PSO進(jìn)行PID參數(shù)的整定優(yōu)化。因此本文提出一種基于粒子群優(yōu)化PI雙閉環(huán)SPWM逆變器控制系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)如圖3所示。圖3中,UREF是標(biāo)準(zhǔn)參考電壓,它與逆變輸出交流電UO的采樣值的偏差e(t)和偏差變化Δe(t)作為電壓外環(huán)PI調(diào)節(jié)器的輸入。PI輸出控制量作為內(nèi)環(huán)電感電流的參考量,與電感電流IL的采樣值偏差作為電感電流內(nèi)環(huán)調(diào)節(jié)器的P的輸入,經(jīng)比例放大后控制SPWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比[9],使輸出電壓能夠跟蹤標(biāo)準(zhǔn)參考電壓。從圖中可知,電感電流IL等于電容電流IC和負(fù)載電流IO之和,因此內(nèi)環(huán)選用IL作為反饋電流,能夠提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能和負(fù)載適應(yīng)性[10]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]粒子群優(yōu)化PID在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 王長濤,郭高超,趙劍明,韓忠華,朱毅. 自動(dòng)化儀表. 2018(02)
[2]微電網(wǎng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性研究述評[J]. 趙卓立,楊蘋,鄭成立,許志榮,王月武. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(10)
[3]一種新型單相全橋SPWM逆變器設(shè)計(jì)方法[J]. 郭石壘,秦會(huì)斌. 電子器件. 2016(05)
[4]改進(jìn)粒子群算法及其在PID整定中的應(yīng)用[J]. 楊智,陳穎. 控制工程. 2016(02)
[5]微電網(wǎng)典型特征及關(guān)鍵技術(shù)[J]. 馬藝瑋,楊蘋,王月武,趙卓立. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2015(08)
[6]改進(jìn)的單相全橋逆變器雙環(huán)控制研究[J]. 楊慶江,聶麗萍. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2015(03)
[7]分布式能源與微網(wǎng)技術(shù)發(fā)展研究[J]. 曾樂才. 上海電氣技術(shù). 2013(01)
[8]基于HS-PSO算法的PID控制器參數(shù)自整定[J]. 曹方,王偉,王介生,劉玉超,曹晟熙. 控制工程. 2011(03)
[9]LCL濾波電壓源并網(wǎng)逆變器多環(huán)控制策略設(shè)計(jì)[J]. 楊淑英,張興,張崇巍,謝震,曹仁賢. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2011(05)
本文編號(hào):3388760
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlilw/3388760.html
最近更新
教材專著