基于微粒群算法的BuckrBoost矩阵变换器主电路-湖南科技大学学报.PDF

第２９卷 第４期 湖南科技大学学报（自然科学版） Ｖｏｌ．２９Ｎｏ．４ ２０１４年　 １２月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） Ｄｅｃ．２０１４ ｄｏｉ：１０．１３５８２／ｊ．ｃｎｋｉ．１６７２－９１０２．２０１４．０４．０１８ 基于微粒群算法的Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ矩阵变换器 主电路参数优化① 黄毅，张小平，吴亮红 （湖南科技大学 先进矿山装备教育部工程研究中心，湖南 湘潭４１１２０１） 摘　要：鉴于Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ矩阵变换器输出电压波形的谐波失真度与其主电路参数直接相关，为此采用微粒群算法对 其主电路参数进行优化．文中介绍了微粒群算法的基本原理，阐述了采用微粒群算法对ＢＢＭＣ主电路参数进行优化的具体 设计方法，并利用Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ对其优化效果进行了仿真验证．结果表明，利用微粒群优化算法获得的主电路参数较传 统计算方法获得的主电路参数其输出电压波形的谐波失真度更小，因而具有一定的应用价值． 关键词：Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ矩阵变换器；微粒群算法；主电路参数；优化；仿真 中图分类号：ＴＭ４６　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１６７２－９１０２（２０１４）０４－００８９－０４ ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＢＢＭＣｍａｉｎｃｉｒｃｕｉｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｂａｓｅｄｏｎｐａｒｔｉｃｌｅｓｗａｒｍｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ＨｕａｎｇＹｉ，ＺｈａｎｇＸｉａｏｐｉｎｇ，ＷｕＬｉａｎｇｈｏｎｇ （ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＭｉｎｉｎｇＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ， ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉａｎｇｔａｎ４１１２０１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｈａｒｍｏｎｉｃｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｏｆＢｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔｍａｔｒｉｘｃｏｎｖｅｒｔｅｒ（ＢＢＭＣ）ｏｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅ ｗａｖｅｆｏｒｍｗａｓｄｉｒｅｃｔｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｉｔｓｍａｉｎｃｉｒｃｕｉｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｔｈｅＰａｒｔｉｃｌｅＳｗａｒｍＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ（ＰＳＯ）ｗａｓｕｓｅｄｔｏ ｏｐｔｉｍｉｚｅｉｔｓｍａｉｎｃｉｒｃｕｉｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．ＴｈｅｂａｓｉｓｏｆＰＳＯｗａｓｅｘｐｌａｉｎｅｄ，ａｎｄｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｉｔｓｍａｉｎ ｃｉｒｃｕｉｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓｂｙＰＳＯｗａｓｅｌａｂｏｒａｔｅｄ．ＩｔｓｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｗａｓｔｅｓｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇＭａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ．Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｔｈａｔｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｅｔｈｏｄ，ｍａｉｎｃｉｒｃｕｉｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｂｔａｉｎｅｂｙＰＳＯｈａｖｅｌｏｗｅｒｈａｒｍｏｎｉｃ ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｏｆｏｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅｗａｖｅｆｏｒｍ，ａｎｄｔｈｕｓｉｔｈａｓｔｈｅｃｅｒｔａｉｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｖａｌｕｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔｍａｔｒｉｘｃｏｎｖｅｒｔｅｒ；ｐａｒｔｉｃｌｅｓｗａｒｍ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ；ｍａｉｎｃｉｒｃｕｉｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓ； ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ；ｓｉｍｕｌｉｎｋ 　　矩阵变换器（ｍａｔｒｉｘｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，ＭＣ）是一种具 Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ矩阵变换器 （Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔｍａｔｒｉｘ 有简单拓扑结构和一系列理想电气特性的新型电 ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，ＢＢＭＣ）的拓扑结构，该结构可有效克服 力变换器［１－２］，但因存在电压传输比低等缺陷而限 电压传输比低的缺陷的缺陷，而文献［７］针对 ［３］ 制了其推广应用 ．据研究通过改变控制策略可 ＢＢＭＣ提出采用双闭环控制策略，