[发明专利]外推追赶迭代法的MPPT算法的仿真方法

摘要

本发明公开了一种外推追赶迭代法的MPPT算法的仿真方法，其特征是：包括下列步骤：（一）采用变步长外推法为实际控制过程算法；（二）采用追赶迭代法进行优化。本发明与常用的控制算法实现的仿真图和数据进行细致分析和比较，具有优异的稳定性、准确性和快速性。

主权项

1.一种外推追赶迭代法的MPPT算法的仿真方法，其特征是：包括下列步骤：(一)采用变步长外推法为实际控制过程算法，过程如下：第一步：给定任意步长，用梯形公式计算积分近似值其中：T₁为梯形求积公式求得的值；a、b为区间的两个端点；f(a)为区间端点a对应的值；f(b)为区间端点b对应的值；第二步：按变步长外推法再次求取积分近似值；令计算此时的T_2n：其中：h为步长；T_2n为把区间分为2n等分时，在每一个小区间内用梯形求积公式求得的值；为小区间左端点[x_i,x_i+1]的中点；n为第n等分；第三步：对于精度控制，当且仅当|R_2n‑R_n|<ε时，停止计算，取此时的R_2n为下一步的近似值，否则继续将步长折半，转第二步执行；其中：R_2n为第2n等分时的误差；R_n为第n等分时的误差；ε为精度；(二)采用追赶迭代法进行优化在仿真过程中，每次对输出功率进行迭代时，用I^k，U^k的全部分量进行乘积，求出此时的p^k，将所求值重新带入迭代公式，求出新的I^k+1，U^k+1，p^k+1，这样的过程使得计算时需要保留两个近似解p^k，p^k+1，这样对已经计算出来的信息就造成了浪费，使迭代过程步骤增加，降低运算速度；对迭代过程运用外推法进行改进，每计算出来一个新的分量便立刻用此新数据取代对应的旧数据进行迭代，则收敛速度更快，并且此时只需要存储一个最新的数据即可；其中：I^k为K步时的电流值；U^k为K步时的电压值；p^k为K步时的功率值；I^k+1为K+1步时的电流值；U^k+1为K+1步时的电压值；p^k+1为K+1步时的功率值；步骤(二)的实际算法流程为：第一步：测量第k步时的电压U_i^k、电流I_i^k；第二步：计算功率P＝U_i^k·I_i^k，△P^k，△U＝U_i^k+1‑U_i^k；第三步：对于变量i＝1,2,3...的取值执行追的过程；第四步：判断△P^k<0？；第五步：如若成立，判断此时U_i^k+1>U_i^k？；第六步：如若同时满足第四、第五步则执行U_ref^k+1＝U_ref^k‑△U；否则执行U_ref^k+1＝U_ref^k+△U；第七步：对于变量i＝n‑1,n‑2,n‑3...进行取值，对变量i执行赶的过程；第八步：重新对电压U^k,电流I^k进行赋值；第九步：返回，并输出；其中：I^k为K步时的电流值；U^k为K步时的电压值；p^k为K步时的功率值；I^k+1为K+1步时的电流值；U^k+1为K+1步时的电压值；p^k+1为K+1步时的功率值；K为第K步；△U为电压的变化量；△P为功率的变化量；U_ref(k+1)为K+1时参考电压值；U_ref(k)为K时参考电压值；a、b为区间的两个端点；ε为精度。