基于改进差分进化算法的三相逆变系统分数阶PI控制策略

Fractional-order PI control strategy for three-phase inverters based on improved differential evolution algorithm

摘要:

三相逆变系统在新能源发电、电动汽车等诸多领域都得到了广泛的应用，对三相逆变系统的控制器进行持续的优化改进具有重要意义。针对传统三相双闭环逆变控制系统输出电能质量较低和鲁棒性不强的问题，提出了基于改进差分进化算法的分数阶PI三相逆变控制策略(IDE-FOPI)。该策略将分数阶微积分理论引入到双闭环三相逆变控制系统，并基于此对双闭环分数阶PI控制的三相逆变系统进行数学建模。考虑到三相逆变系统是一个复杂的非线性时变网络，其双闭环PI控制器参数整定复杂，传统的参数整定方法整定效果不佳，该策略将三相逆变系统双闭环分数阶PI控制器参数优化问题转换为一个典型的约束优化问题，引入一种基于自适应多变异操作和参数自调节策略的改进差分进化算法对控制器参数优化问题进行求解。仿真测试表明，相对于遗传算法(GA)、粒子群算法(PSO)、传统差分进化算法(DE)，本文提出基于改进差分进化的分数阶PI策略所输出的电压谐波畸变率低，动态性能好，抗干扰能力强。

Abstract:

离网三相逆变系统；双闭环控制；分数阶PI控制器；改进差分进化算法；优化