您现在的位置是：首页 > 技术资料 > 基于FPGA的粒子群优化PI控制器在有源滤波器中的应用

推荐星级：

基于FPGA的粒子群优化PI控制器在有源滤波器中的应用

更新时间：2019-12-29 22:58:26 大小：452K 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：fpga 粒子群优化 PI控制器有源滤波器 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

针对有源电力滤波器 APF (Active Power Filter) 中,电流补偿PI控制器参数难以整定的问题,提出了一种基于FPGA实现的粒子群优化PI控制器设计方案.利用粒子群优化算法对非线形系统的适应性强和易于工程实现等特点,同时以FPGA为硬件核心处理器,对电流补偿PI控制器的比例、积分参数进行优化.仿真和样机实验结果表明,优化后的PI控制器在动态性能以及控制精度等方面有明显提高,基于该 PI 控制器的有源电力滤波器能迅速有效产生补偿电流,抑制电网谐波,证明了该设计的可行性.

部分文件列表

文件名	大小
基于FPGA的粒子群优化PI控制器在有源滤波器中的应用.pdf	452K

立即下载

【关注B站账户领20积分】

部分页面预览

（完整内容请下载后查看）

第37卷第23期

2009年12月1日

力系保与控制V．01．37 ^No．23

Protection and control

Power system

Dec．1，2009

基于FPGA的粒子群化PI控制器在有源波器中的用

袁慧梅，文，

(首都范大学信息工程学院，北京100048)

Power

摘要：

FPGA

有源

力

波器APF(Active

Filter)中，

流

PI控制器参数以整定的

，提出了一种基于

等特点，同

果表明，化后的PI控制

的粒子群化PI控制器

方案．利用粒子群化算法

非

形系的适

化。仿真和

性

和易于工程

以

FPGA 硬件核心理器，

器在性能以及控制精度等方面有明提高，基于 PI控制器的有源

波，明了的可行性。

流

PI控制器的比例、分参数

行

机

力

波器能迅速有效

生

流，抑制

网

关

：有源

力

波器；粒子群化算法；PI控制器；FPGA

of _particleswarm _optimizationcontroUer in

fnter based on FPGA

^actiVepower

AppUcation

YUAN

Hui· mei，CHEN We CHEN W萌-h吼

NonIlal

ofInf．0m斌ion

(College

Engmeering，C印ital

Universi吼Beijing o0048，Ch㈣

swaml

PI con仃Dl

active on field

power filter(APF)based

Abstract：

pa^icle

optimization(PSO)currem

scheme of

of the hardware

deal wittl the

in the

difficulty

parallleter

propo∞d ^to

core

circuit is

progmmmable gate array(FPGA) me

processor

of the cⅦTem PI connDller．The PSO

in mis method to

of curran PI

and

他gulation

controller．This

al擘rorithms a心employed

optimize par etcrS

h躺superior

non· line撕ty system

easy

of ttle

accuracy

pmpo

approach

fcatures，includ．mg 900d印p1．cability

show that t量le

experiment fesuIts achieved m)m

illlplememation．Simulation∞d

currem PI comroller are

pmtotype

dyr ic property

current

APF b私ed on such

Pl controller can reactive

implemellt

proposed

compensation quickly in hamonic suppression

Key words： ∞tive power filt盱(APF)；particle sw optimization(PSO)；PI contmIler；FPGA

evidently ilIlproved；the

indicate ttlat tlle optimal design method is fb船ible．

中

分

号：1M76

文献

：A

文章号：

1674．3415(2009)23．0023．05

差拍控制【4】易于算机行，并可

波

流的

引言

化

法复

最

，缺点是

模型的依

性

大、因算

致

周期增大而引起大的差

力系的安全定运行是第一位的，而其控

制是保安全定运行的最直接的手段【lj。随着

子技展及其在工中的广泛用，高能

耗企中的大功率荷由于工况繁且

网的染日重。

量，防止波的各种危害，往

影响

效果。粒子群化PSO(Panicle

Swaml

力

的

0巾timization)算法L’1作一种新型的智能并

化算法，在求解化【6J、配划【7】、

力系荷分配【8】等取得了很好的效

波装置中的用方面研究少。

提高有源波器的控制性能

用角度出，将粒子群

波器的 PI控

能

行

合

网

波含量高，

了保

致

供

果。但在具体

以上

力

，

力

往在行大容量无功功率

的同

波器APF(Active

量方面

大的生命力【2】，其性能的好坏与它所采用的

需采取有效

和

性，从控制的

措施抑制各次波。有源

力

Power Filter)在抑制波、提高

能

示

化算法用于有源

力

流

了

制器中， PI控制器的比例、分参数

整、，提高系性能。

有源波器 PI控制的

度要求高，～般采用DsP技

行

波

流

方法和直流

PI的三角波制法可以得固定的开关

差不可消除的缺点pJ；无

控制策略有很大的关

力

性和控制精

件方式

系，

以

率，但存在系

算【9’l 01，但占用大量CPU

，性能受限，可靠性

Gate

基金目：北京市科技新星划(2006858)

不高。基于FPGA(Field Pro anlIIlable

Am叮)

万方数据

．24一

力系

路

保

与控棚

有源

依靠FPGA的大并行理能力‘11】，采用硬件

方式，可以有效提高有源波器

力

波器是一种全新的

思想理念。

制系，控制器的入参数 {t。(f)，tb(f)，fL。(f)，，

iF。(f)，‰(f)，‘。(f))由于 6个参数互相关，而且

力

流

化迅速，非性明

，

PI控制器的出参数

程中保持不

的抑制，

控制的

性和精确度‘12，1引。

恕、

一

确定，在整个

，

工作原理

控制器很

足

被控量的跟踪和

在

很

网

的复

非

一

性系中，控制超及滞后

，在本中引入粒子群

1．1

APF系构成

三相三有源

避免。

力

波器的

构。

化算法，

的PI控制器的参数k，毛

行

中，以A相例，iLa(f)、毛。(r)、和昂。(f)分

化

理，使有源

力

波器流效果明，其

流、

网

流和

流

波

流，由于非

性

构如 2所示。

的作用，

。(f)中包含有功、无功和

波

分量。由 l可知

也(f)=奄。(f)+昂。O)

(1)

有源波器的作用是

生

畸

流

系

磊々寺野舢

札(f)和基波无功流也(f)，即

‰(f)=札(f)+也。(f)

：堡⋯ 一一j

2粒子群化PI控制器

(2)

构

使

源

流中只包含

流的基波有功分

PI con仃Dller

Snllcture ofthe

swann

optimi撩tion

Fig．2

poLrticle

量，即

1．3采用粒子群算法化PI参数的方法

(3)

毛。(f)=也(f)

粒子群化算法由美国社会心理学家J es

Kelllledv和气工程 Rllssen Eberhan于1 995年共

同提出，属于智能化算法。算法从生起，就

引起了国内外学者的广泛关注，并掀起了方法的

研究潮。其算法源于自然界中群的排列的研

究：自然界中群的排列是随机的，但其中每只

从而

系

的无功

和

波抑制，可

，

如何快速有效地生所期望的流是有源波器控

制

的关

网母

。

的

和

流以及有源

路及高速A／D

数字信号送入FPGA中，

生所需的控制信号，通隔离放大路和光

，用以控制晶管投切

的通断和晶管控制抗器的通角大小，从

力

波器系

出

流反

理

模

后，

理

算法化

的

运

作具有极高同步性，种同步性使群的整体

很流。通

群运

的

算机仿真，

每

隔离装置

到

容

个个体按特定

运

，形成群的复

行

模型。

器

而

模型成功的关在于个体距离的操作，即群

体行的同步性建立在个体持自身与居之

距离的基上，因此，每个个体必知道自

生

网所需的

流。

的

L(，)

最

“(，)

i。(，)

身位置和居的信息。群体中个体之信息的社会

共享有助于化，就是开粒子群化算法的核

心思想。

在有源

力

波器

流

程中，每一个相

流的定度以及三相之的相位差是否平衡都是

衡量

三相三正弦量，而且受到非

此在

要求其控制算法的复度小、

。粒子群化算法收速度快，个体和群体之

效果的关。由于

流是快速化的

性

的影响，因

信号条理及

FPGA中控卜≠叫隔离放人，

和空上都有一定的离散量的干，因而

和容易工程

加

路

路l!一控制

路

性

1有源

力

波器

构

power ^fih

stnlcture of廿圮actiVe

F培1

的同步性以及

性

三相的适性很，待

，易于，没有

1．2

流

PI控制器

整参数少，且运算

算

流

PI控制器的性能决定有源

波效果的劣，高效的控制算法可以有效

性能。有源波器是控

力

波

法的

性

解

和

交、异等运算【l41，因而在解决非

化的控制参数整定上，具有明

粒子群化算法中的每个粒子都代表一个可能

器

的

。

提高控制器的

力

万方数据

全部评论(0)

暂无评论

评论赚积分>>

上传资源上传优质资源有赏金

最新上传

打赏
30日榜单

我是蒙帆打赏1.00元 1天前

资料：TS-14PFX-4 TS-16PFX-4 调音台说明书
21ic小能手打赏10.00元 1天前

资料：大疆M3508 无刷电机完整驱动程序
21ic小能手打赏10.00元 3天前

资料：智慧景区AI大模型智能安防应用方案
21ic小能手打赏5.00元 3天前

资料：数字政府AI大模型场景应用可行性研究报告
21ic小能手打赏5.00元 3天前

资料：数字县域智慧城市工程总承包（EPC）可行性研究报告Word(
21ic下载打赏310.00元 3天前

用户：w178191520
21ic下载打赏310.00元 3天前

用户：小猫做电路
21ic下载打赏310.00元 3天前

用户：gsy幸运
21ic下载打赏210.00元 3天前

用户：zhengdai
21ic下载打赏210.00元 3天前

用户：jh0355
21ic下载打赏210.00元 3天前

用户：jh03551
21ic下载打赏210.00元 3天前

用户：xzxbybd
21ic下载打赏70.00元 3天前

用户：铁蛋锅
21ic下载打赏60.00元 3天前

用户：sun2152
21ic下载打赏60.00元 3天前

用户：xuzhen1
21ic下载打赏60.00元 3天前

用户：liqiang9090
21ic下载打赏20.00元 3天前

用户：w1966891335
21ic下载打赏30.00元 3天前

用户：玉落彼岸
21ic下载打赏15.00元 3天前

用户：x15580286248
21ic下载打赏15.00元 3天前

用户：kk1957135547
21ic下载打赏15.00元 3天前

用户：w993263495

21ic下载打赏30.00元 3天前

用户：SkyEagle88
21ic下载打赏25.00元 3天前

用户：hp860629
21ic下载打赏5.00元 3天前

用户：dong2223333
21ic下载打赏10.00元 3天前

用户：dxb3320
21ic下载打赏10.00元 3天前

用户：DXB193394
21ic下载打赏10.00元 3天前

用户：westup
21ic小能手打赏15.00元 3天前

资料：stm32的单片机带云台智能小车有图像识别
21ic小能手打赏20.00元 3天前

资料：科创大赛“料理人生”厨房智能机器人项目资料包
21ic小能手打赏8.00元 3天前

资料：久坐智能提醒坐垫项目申报书资料
21ic小能手打赏5.00元 3天前

资料：STM32单片机UWB定位程序
21ic小能手打赏5.00元 3天前

资料：STM32的小恐龙游戏项目程序
21ic小能手打赏5.00元 3天前

资料：GD32F103VCT6程序代码
21ic小能手打赏5.00元 3天前

资料：msp430的多点测温设计
21ic小能手打赏5.00元 3天前

资料：高频功率放大器设计
21ic小能手打赏5.00元 3天前

资料：基于PID的双轮平衡车
21ic小能手打赏10.00元 3天前

资料：CORTEX-M3内核单片机设计智能开关型电子负载AD版硬件（原理图+PCB）+软件程序源码+论
21ic下载打赏310.00元 3天前

用户：w178191520
21ic下载打赏310.00元 3天前

用户：小猫做电路
21ic下载打赏310.00元 3天前

用户：zhengdai

基于FPGA的粒子群优化PI控制器在有源滤波器中的应用

资料介绍

部分文件列表

部分页面预览

相关下载

全部评论(0)

热门标签

最新上传

热门下载

资料专题

推荐下载

专栏首页