基于混沌粒子群优化算法的数字PID参数整定.pdf

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1、第44卷第10期电力电子技术Vo1．44，No．102010年10月PowerElectronicsOctober2010基于混沌粒子群优化算法的数字PID参数整定周习祥，李加升，杨赛良(益阳职业技术学院，机电与电子工程系，湖南益阳413049)摘要：移相全桥零电压(PS．FB．ZVS)PWMDC／DC变换器是变换器的一个研究热点。针对PID控制器参数的整定及自适应调整难以达到最优状态。使控制结果出现较大的超调量，在此利用混沌粒子群优化算法(ChaosParticleSwarmOptimization，简称CPSO)、原始粒子群优化算法和遗传算法对变换器的数字PID控制器参数进行了整定，得

2、到评价函数值收敛趋势图和系统的单位阶跃响应曲线，并利用PID参数整定结果得到输出电压动态响应曲线。通过分析几种算法整定PID参数的结果，表明CPSO具有更好的优化效果。关键词：变换器；混沌粒子群优化算法；控制器；参数整定中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000—100X(2010)10—0062—03TheDigitalPII)ParameterTuningBasedonChaosParticleSwarmOptimizationZHOUXi—xiang，LIJia—sheng，YANGSai-liang(YiynagVocationalTechnicalCollege，Yiy

3、nag413049，China)Abstract：PS—FB—ZVSPWMDC／DCconverterisahottopicontheresearchofconverters．Thecontrolperformanceoftheconvertersystemdependslargelyonthecontroller，andPIDcontrolisthemostcommonlycontrolmethod．Tocopewiththerelativelylargeovershoot，whichderivesfromthedifficultyinachievingtheoptimalstateof

4、parameterstun-ingandadaptiveadjustment，theauthordependsonchaosparticleswarmoptimization(CPSO)，particleswamiopti-mization，geneticalgorithmstocarryontheinstallationofconve~er’SdigitalPIDcontrollerparameter．Consequently，threediferentmethodsofalgorithmareobtainedtooptimizePIDparametersaswellastherespo

5、nsecurvesconcern—ingoutputvoltagedynamic．Furthermore，theresultsofPIDparameterarefullyperformedtodrawvoltagedynamicre-sponsecurvesoftheoutput．ThroughananalysisofseveralclassificationsofPIDparametersastoalgorithmtuning，itcanbeconcludedthatCPSOcanprovidebetteroptimization．Keywords：converter；chaospart

6、icleswarmoptimization；controller；parametertuningFoundationProject：SupportedgyAcademicScienceandResearchFoundationofHunanProvince(No．10C0319)1引言的局部搜索能力，搜索时间短，精度高，全局搜索能力较差；GA的局部搜索能力较差，导致单纯的在电力电子变换器运行过程中。为使系统有GA比较费时．在进化后期搜索效率较低，且容易较宽的输入电压、负载范围和较强的抗干扰能力，产生早熟收敛的问题【l_。分别用混沌粒子群优提高系统的鲁棒性、适应性和稳定性．选择适当的化算法(

7、CPSO)，PSO和GA整定移相全桥零电压控制方法至关重要。电源数字化控制成为了一种(PS．FB—ZVS)PWMDC／DC变换器的PID控制器趋势。PID是最早发展起来的控制策略之一。参数，比较各自的阶跃响应控制效果，由实验结果要实现电源的数字PID控制。首先要对PID可知，CPSO具有更好的优化效果。参数进行整定。PID参数整定方法通常分为迭代方法、整定公式和分析技术三类，主要方法有Z—N2数字PII)控制原理法、极点