Buck-Boost变换器PI+PBC控制器参数的多目标优化

作者：王路; 王久和^*; 赵燕; ***; 张雅静

来源：电力系统及其自动化学报, 2022, 34(11): 84-99.

DOI：10.19635/j.cnki.csu-epsa.000995

• Buck-Boost变换器
• PI控制
• 无源控制
• 非支配排序遗传算法Ⅲ
• Hyper-volume指标

针对Buck-Boost变换器的PI+PBC(passivity-based control)控制器多个参数难以确定的问题，提出采用非支配排序遗传算法Ⅲ即NSGA-Ⅲ（non-dominated sorting genetic algorithmⅢ）算法进行参数多目标优化，可使变换器获得良好的动、静态性能。首先，建立Buck-Boost变换器的欧拉-拉格朗日EL(Euler-Lagrange)模型，设计PI控制与无源控制相结合的控制器；选用时间乘绝对误差积分、输出电压的超调量、电感电流的超调量作为目标函数，注入阻尼、比例系数及积分系数这3个参数作为约束条件，建立参数优化模型。然后，采用NSGA-Ⅲ算法对参数优化模型进行了多目标优化，并与NSGA-Ⅱ算法、PESA-Ⅱ（Pareto envelope based selection algorithmⅡ）算法进行比较，用Hyper-volume指标来评价各解集质量。最后，仿真结果表明，NSGA-Ⅲ算法收敛性与分布性都优于NSGA-Ⅱ和PESA-Ⅱ算法，可使变换器获得好的动态和静态性能。

• 单位
  北京信息科技大学; 燕京理工学院; 自动化学院