[发明专利]基于三相三开关两电平整流器的混沌粒子群多目标优化方法

权利要求书

1.基于三相三开关两电平整流器的混沌粒子群多目标优化方法，其特征在于：先根据整流器的工作原理以及坐标变换技术，建立两相同步旋转坐标系下的基于PI控制三相三开关两电平整流器模型；分别对电流内环、电压外环进行分析，得到控制参数对系统的影响；根据所控量和系统控制参数的关系，选取总谐波畸变率、直流电压误差绝对值积分和时间乘以误差绝对值积分作为三相三开关两电平整流器混沌粒子群优化目标函数；利用单向耦合映像格子时空混沌模型初始化粒子群，并通过所得的优化结果设置模型仿真参数并搭建混沌粒子群多目标优化CPSO优化模型；最后通过仿真实验及分析实验结果体现可行性。

2.基于三相三开关两电平整流器的混沌粒子群多目标优化方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：分析三相三开关两电平整流器的工作过程，运用坐标变换，建立同步旋转坐标系下三相三开关两电平整流系统数学模型；

步骤2：对电流内环采用PI结构的前馈解耦控制，电压外环采用传统PI控制，分析双闭环控制器的控制方程，得出控制参数对系统性能的影响；

步骤3：根据所控量与系统控制参数的关系，选取总谐波畸变率、直流电压误差绝对值积分和时间乘以误差绝对值积分，作为三相三开关两电平整流器混沌粒子群算法优化目标函数；

步骤4：利用单向耦合映像格子时空混沌映射，得到单向耦合映像格子时空混沌模型，运用此模型初始化粒子群并结合Pareto最优解集理论，提出CPSO优化算法；

步骤5：选取直流电压误差v(t)和直流电压v_dc作为目标函数的输入值，经CPSO优化输出电流内环、电压外环控制参数，分别将两种参数输入到双闭环控制系统中，由此建立基于CPSO的三相三开关两电平整流器优化模型。

3.根据权利要求2所述基于三相三开关两电平整流器的混沌粒子群多目标优化方法，其特征在于：步骤1中，分析三相三开关两电平整流器的工作过程，拟采用状态空间平均方法和小信号模型对其进行稳态分析和数学建模；建立三相静止坐标下的数学模型，经坐标旋转变换到两相同步旋转坐标系下的直流量，对旋转坐标下两部电流求和，求得同步旋转坐标系下三相三开关两电平整流系统数学模型:e_a、e_b、e_c为三相静止坐标系下的电网电压；i_a、i_b、i_c为三相静止坐标系下的电感电流；L_A、L_B、L_C为交流侧电感，L_A＝L_B＝L_C＝L；C为直流侧电容；R_L为直流侧负载；v_dc为负载两端电压；S_a、S_b、S_c为三相三开两电平整流器的开关函数；e_d、e_q、i_d、i_q为两相旋转坐标系下的交流侧电压与电感电流；

定义开关函数：

建立三相三开关两电平整流器的一般数学模型

另外，对直流测电容正极节点处应用基尔霍夫电流定律，得

从三相静止坐标系(a、b、c)变换到两相同步旋转坐标系(d、q)得数学模型为：

式中w为角速度。