电子测量与仪器学报

袁硕,张小平,谈宜雯,李庆.基于输出电流自适应的最优控制参数自整定方法[J].电子测量与仪器学报,2025,39(7):54-62

基于输出电流自适应的最优控制参数自整定方法

Self-tuning method for optimal control parameters based onadaptive output current

DOI：

中文关键词: 新型低纹波可调直流稳压电源控制参数优化多目标人工蜂鸟优化算法参数自整定方法

英文关键词:new low-ripple adjustable DC power supply control parameter optimization multi-objective artificial hummingbird optimization algorithm parameter self-tuning method

基金项目:湖南省自然科学省市联合基金（2021JJ50123)项目资助

作者	单位
袁硕	1.湖南科技大学信息与电气工程学院湘潭411201；2.湖南科技大学海洋矿产资源探采装备与安全技术国家地方联合工程实验室湘潭411201
张小平	1.湖南科技大学信息与电气工程学院湘潭411201；2.湖南科技大学海洋矿产资源探采装备与安全技术国家地方联合工程实验室湘潭411201
谈宜雯	1.湖南科技大学信息与电气工程学院湘潭411201；2.湖南科技大学海洋矿产资源探采装备与安全技术国家地方联合工程实验室湘潭411201
李庆	湖南湘电动力有限公司湘潭411101

Author	Institution
Yuan Shuo	1.School of Information and Electrical Engineering, Hunan University of Science and Technology Department, Xiangtan 411201, China; 2.National-Local Joint Engineering Laboratory of Marine Mineral Resources Exploration Equipment and Safety Technology Hunan University of Science and Technology, Xiangtan 411201,China
Zhang Xiaoping	1.School of Information and Electrical Engineering, Hunan University of Science and Technology Department, Xiangtan 411201, China; 2.National-Local Joint Engineering Laboratory of Marine Mineral Resources Exploration Equipment and Safety Technology Hunan University of Science and Technology, Xiangtan 411201,China
Tan Yiwen	1.School of Information and Electrical Engineering, Hunan University of Science and Technology Department, Xiangtan 411201, China; 2.National-Local Joint Engineering Laboratory of Marine Mineral Resources Exploration Equipment and Safety Technology Hunan University of Science and Technology, Xiangtan 411201,China
Li Qing	Hunan Xiangtan Electric Power Co.,Ltd., Xiangtan 411101,China

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中文摘要:

针对基于比例积分-矢量比例积分复合控制的新型低纹波可调直流稳压电源在变负载工况下也即其输出电流变化时其输出电压纹波系数及稳态精度受其输出电流影响大的问题，提出一种基于输出电流自适应的最优控制参数自整定方法。文中介绍了该直流稳压电源的拓扑结构及所采用的比例积分-矢量比例积分复合控制方法，并以该控制方法各控制参数为优化对象，以该直流稳压电源输出电压纹波系数和稳态精度为优化目标，通过建立其优化对象与优化目标间的数学模型及其多目标优化适应度函数，提出采用多目标人工蜂鸟优化算法对其控制参数进行优化，并在此基础上研究确定了各最优控制参数随电源输出电流变化的函数关系式，最后对其效果进行了仿真与实验验证，同时与传统控制方法进行了对比分析。结果表明，针对基于比例积分-矢量比例积分复合控制的新型低纹波可调直流稳压电源所提出的最优控制参数自整定方法，能根据电源实际输出电流大小实时调整其最优控制参数，从而使其在变负载工况下均能获得最佳的输出电压纹波系数和稳态精度，如在该电源额定输出电流范围内任取1.8、3.4 A两组输出电流值，采用所提方法相较于传统固定控制参数法，所得输出电压纹波系数分别下降了22.5%及19.0%，而稳态精度则分别提高了21.4%及19.1%，可见采用所提方法使电源技术性能得到了明显提升，因而具有较好的实际应用价值。

英文摘要:

new low-ripple adjustable DC power supply; control parameter optimization; multi-objective artificial hummingbird optimization algorithm; parameter self-tuning method

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