本书是作者近年来从事电力电子控制技术研究的总结，是一部系统论述粒子群优化算法理论及其在电力电子控制中应用的专著。全书共8章，主要内容包括：粒子群优化算法概述、粒子群优化算法分析、改进粒子群优化算法，以及改进粒子群优化算法在单相逆变器、三相逆变器、三相整流器、SVPWM调制、下垂控制、异步电机控制、重复控制、实际船舶岸电与应急电源控制中的应用。
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《智能科学技术著作丛书》序
前言
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.1.1 优化问题的简述 1
1.1.2 优化方法的发展 1
1.2 标准粒子群优化算法简介 2
1.3 离散粒子群优化算法简介 7
1.4 目标函数优化问题 8
1.4.1 多目标优化问题的描述 9
1.4.2 多目标优化问题求解的基本方法 13
1.4.3 传统优化方法的局限性以及智能优化方法的发展 18
1.5 粒子群优化算法的理论分析综述 18
1.5.1 标准粒子群优化算法的理论分析 19
1.5.2 离散粒子群优化算法的理论分析 20
1.6 粒子群优化算法的应用综述 21
1.7 粒子群优化算法的展望 23
参考文献 25
第2章 粒子群优化算法分析 35
2.1 引言 35
2.2 粒子群优化算法的仿真实现.35
2.2.1 标准粒子群优化算法的实现 37
2.2.2 离散粒子群优化算法的实现 48
2.3 粒子群优化算法的分析及实验对比 57
2.3.1 标准粒子群优化算法 58
2.3.2 二进制粒子群优化算法 71
2.4 粒子群优化算法的不足 78
2.5 粒子群优化算法的改进综述 79
2.5.1 标准粒子群优化算法的改进 80
2.5.2 二进制粒子群优化算法的改进 83
参考文献 85
第3章 改进粒子群优化算法 92
3.1 引言 92
3.2 带压缩因子的粒子群优化算法和遗传算法简介 93
3.2.1 带压缩因子的粒子群优化算法 93
3.2.2 遗传算法 100
3.3 标准粒子群优化算法的改进 103
3.3.1 多粒子群 103
3.3.2 多速度更新方式 105
3.4 二进制粒子群优化算法的改进 115
参考文献 116
第4章 改进粒子群优化算法在单相逆变器中的应用 117
4.1 引言 117
4.2 电压型单相全桥逆变器的组成及多种调制原理 118
4.2.1 电压型单相全桥逆变器的组成与运行状态分析 118
4.2.2 电压型单相全桥逆变器调制方式介绍 120
4.3 电压型单相全桥逆变电路控制算法 139
4.3.1 PI控制 139
4.3.2 QPR控制 143
4.4 MMPSO的单相逆变离线优化系统 147
4.4.1 PI控制的单相逆变系统线性结构 147
4.4.2 QPR控制的单相逆变系统线性结构 148
4.4.3 优化目标函数 150
4.4.4 系统优化模型建立及参数选取 151
4.5 单相逆变仿真实验及数据对比分析 152
4.5.1 多种优化方式数据对比 152
4.5.2 多种优化方式初始全局最优值和最终全局最优值对比 154
4.5.3 MMPSO优化不同控制的单相逆变系统控制参数及仿真波形 155
4.6 单相逆变实物实验及数据分析 157
4.6.1 MMPSO单相逆变PI控制实物实验波形 158
4.6.2 MMPSO单相逆变QPR控制实物实验波形 160
参考文献 162
第5章 改进粒子群优化算法在三相逆变器中的应用 163
5.1 引言 163
5.2 电压型三相逆变器的组成及多种调制原理 163
5.2.1 电压型三相逆变器的组成与运行状态分析 163
5.2.2 电压型三相逆变器调制方式介绍 166
5.3 MMPSO的三相逆变离线优化系统 192
5.3.1 PI控制的三相逆变系统线性结构 192
5.3.2 QPR控制的三相逆变系统线性结构 193
5.3.3 优化目标函数 193
5.3.4 系统优化模型建立及参数选取 195
5.4 三相逆变仿真实验及数据对比分析 196
5.4.1 多种优化方式数据对比 196
5.4.2 多种优化方式初始全局最优值和最终全局最优值对比 198
5.4.3 MMPSO优化不同控制的三相逆变系统控制参数及仿真波形 199
5.5 三相逆变实物实验及数据分析 203
5.5.1 MMPSO三相逆变PI控制实物实验波形 203
5.5.2 MMPSO三相逆变QPR控制实物实验波形 205
参考文献 206
第6章 改进粒子群优化算法在三相整流器中的应用 208
6.1 引言 208
6.2 电压型三相整流器的组成及多种调制原理 208
6.2.1 电压型三相整流器的组成与运行状态分析 208
6.2.2 电压型三相整流器调制方式介绍 212
6.3 MMPSO的三相整流离线优化系统 221
6.3.1 PI控制的三相整流系统线性结构 222
6.3.2 优化目标函数 223
6.3.3 系统优化模型建立及参数选取 225
6.4 三相整流仿真实验及数据对比分析 225
6.4.1 多种优化方式数据对比 226
6.4.2 多种优化方式初始全局最优值和最终全局最优值对比 227
6.4.3 MMPSO优化不同控制的三相整流系统参数及仿真波形 228
6.5 三相整流实物实验及数据分析 230
参考文献 233
第7章 改进粒子群优化算法在SVPWM优化及其他控制中的应用 234
7.1 引言 234
7.2 SVPWM的时序优化 234
7.2.1 优化目标函数的选取 234
7.2.2 优化模型及优化参数 235
7.2.3 优化结果及其仿真波形对比 236
7.3 并联下垂控制的优化 237
7.3.1 并联逆变器简化模型的建立 237
7.3.2 下垂控制及其小信号分析 240
7.3.3 优化目标函数的建立 242
7.3.4 并联系统优化模型建立及参数选取 242
7.3.5 并联下垂控制仿真实验及数据对比分析 243
7.4 三相交流异步电机控制的优化 245
7.4.1 三相交流异步电机及其控制的原理介绍 245
7.4.2 优化目标函数的建立 247
7.4.3 异步电机系统优化模型建立及参数选取 248
7.4.4 异步电机控制仿真实验 248
7.5 重复控制系统的优化 249
7.5.1 重复控制的原理 249
7.5.2 优化目标函数的建立 253
7.5.3 基于重复控制的单相逆变系统优化模型建立及参数选取 254
7.5.4 重复控制仿真实验及数据对比分析 255
参考文献 256
第8章 改进粒子群优化算法在实际船舶岸电电源中的应用 258
8.1 引言 258
8.2 岸电技术国内外现状 258
8.2.1 国内现状 259
8.2.2 国外现状 260
8.3 船舶低压岸电技术理论 261
8.3.1 低压岸电拓扑结构 261
8.3.2 低压岸电拓扑结构建模及滤波参数的选取 263
8.3.3 低压岸电变流系统控制技术 265
8.4 船舶低压岸电变流系统参数优化建模及其仿真 265
8.4.1 优化目标函数的选取 266
8.4.2 仿真实验及数据分析 266
8.5 船舶岸电电源实际工程验证 269
8.6 应急电源实际工程验证 272
参考文献 273
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