[发明专利]基于ACS算法的永磁同步发电机PID参数整定方法

权利要求书

1.一种基于ACS算法的永磁同步发电机PID参数整定方法，其特征在于，所述方法包括：

建立PMSG的MPPT优化模型；

使用ACS算法对所述PMSG的PID控制器的控制参数进行整定；

输入PMSG的机械转速度误差和d轴电流误差经过双环PID控制器调节后得到转子输出电压；

将所述转子输出电压进行正弦脉冲宽度调制后反馈至PMSG中进行下一次迭代，直至得到最优参数。

2.如权利要求1所述的基于ACS算法的永磁同步发电机PID参数整定方法，其特征在于，所述建立PMSG的MPPT优化模型，其表示为：

式中，f(x)为目标函数；为d轴电流误差；为机械转速误差；控制成本权重系数ω₁＝ω₂＝0.25；V_q和V_d分别为转子q轴和d轴电压。

3.如权利要求1所述的基于ACS算法的永磁同步发电机PID参数整定方法，其特征在于，所述目标函数值取值为最小值。

4.如权利要求1所述的基于ACS算法的永磁同步发电机PID参数整定方法，其特征在于，所述ACS算法采用了基于探索方向的自适应序列。

5.如权利要求1所述的基于ACS算法的永磁同步发电机PID参数整定方法，其特征在于，所述使用ACS算法对所述PMSG的PID控制器的控制参数进行整定，包括以下步骤：

进行模式矩阵确定；

进行探索移动；

进行模式移动。

6.如权利要求1所述的基于ACS算法的永磁同步发电机PID参数整定方法，其特征在于，所述进行模式矩阵确定中，

针对n个变量的优化，可以基于当前点为所有变量选择2n种搜索模式，其中每个变量具有正向搜索和反向搜索模式；

所述模式矩阵表示为：

式中，Δ_i表示第i个优化变量的步长。

7.如权利要求1所述的基于ACS算法的永磁同步发电机PID参数整定方法，其特征在于，所述进行探索移动，执行如下步骤：

S1、设置参数i＝0、基准点x_b＝x_k；

S2、实施正向搜索：x^new＝x_b+M(：，2i-1)；

S3、若f_k(x^new)＜f_k(x_b)，则令x_b＝x^new，执行步骤S5；否则实施反向搜索：x^new＝x_b+M(：，2i)，执行步骤S4；

S4、若f_k(x^new)＜f_k(x_b)，则令x_b＝x^new；执行步骤5；

S5、设置i＝i+1；若i＞n，则终止；否则执行步骤2；

其中，x_k表示当前解，k表示第k次迭代、x^new表示新的搜索结果、f(x)表示适应度函数，即目标函数。

8.如权利要求1所述的基于ACS算法的永磁同步发电机PID参数整定方法，其特征在于，所述进行模式移动，执行如下步骤：

在进行大范围的探索移动后，CS可以根据搜索结果更新现有的最优PID控制参数；

如果基于新的搜索方案得到了更高质量的PID控制参数，则替换当前的最优PID控制参数；否则为了进行更有效的搜索，将缩小优化变量的步长。

9.如权利要求1所述的基于ACS算法的永磁同步发电机PID参数整定方法，其特征在于，所述迭代，其中ACS算法的收敛0判据为：

|f_k-f_k-1|≤ε

其中，ε表示收敛误差，选取ε＝10^-5、f_k和f_k-1分别表示第k次迭代和第(k-1)次迭代的适应度函数。