一种EAST快控电源输出电流控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种EAST快控电源输出电流控制方法及装置，所述方法包括：根据EAST快控电源输出电流采样值预测两个周期后的电流值；建立带有约束条件的多目标优化代价函数；利用粒子群算法在线寻求多目标优化代价函数的最优解；将粒子群算法求得的最优解与EAST快控电源的单支路H桥逆变电路输出电压幅值相比得到输出电压系数，输出电压系数与载波幅值相乘得到调制值，调制值再与载波调制比较得到最优的占空比来控制EAST快控电源的单支路H桥逆变电路，使得EAST快控电源输出跟随给定信号的电流值；本发明专利技术的优点在于：计算量小，控制精度高。控制精度高。控制精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种EAST快控电源输出电流控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及EAST快速控制电源运行
，更具体涉及一种EAST快控电源输出电流控制方法及装置。

技术介绍

[0002]在当前能源问题突出的时代背景下，核聚变发电因其聚变原料广泛易得、聚变产物无污染的特点而具有广阔的发展前景。全超导托卡马克核聚变实验装置(Experimental Advanced SuperconductingTokamak，EAST)是核聚变发电的重要组成部分。
[0003]核聚变发电依靠等离子间的反应完成，等离子体位移控制是核聚变发电的关键问题。等离子体垂直位移主动反馈控制器检测等离子体垂直位移，根据等离子体的位移计算出快控电源(Fast Control Power Supply，FCPS)的给定信号，快控电源根据给定信号对主动反馈线圈励磁，产生快速变化的磁场来对等离子体进行垂直方向上的闭环反馈控制，保证等离子体在垂直位移上的稳定性。快控电源给定的电压信号与快控电源输出电流成线性对应关系，
±
10V的给定电压信号对应
±
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种EAST快控电源输出电流控制方法，其特征在于，所述方法包括：步骤一：根据EAST快控电源输出电流采样值预测两个周期后的电流值；步骤二：建立带有约束条件的多目标优化代价函数；步骤三：利用粒子群算法在线寻求多目标优化代价函数的最优解；步骤四：将粒子群算法求得的最优解与EAST快控电源的单支路H桥逆变电路输出电压幅值相比得到输出电压系数，输出电压系数与载波幅值相乘得到调制值，调制值再与载波调制比较得到最优的占空比来控制EAST快控电源的单支路H桥逆变电路，使得EAST快控电源输出跟随给定信号的电流值。2.根据权利要求1所述的一种EAST快控电源输出电流控制方法，其特征在于，所述步骤一包括：通过公式建立H桥逆变电路输出电压方程，其中，i
o
为输出电流，L为输出负载电感，R为负载电感内阻；在一个开关周期T
s
内，k时刻将输出电压方程离散化，上一时刻已知的输出电压方程离散化后表示为预测下一周期时刻输出电流表示为预测下两个周期时刻输出电流表示为其中，u
o
(k)为H桥逆变电路k时刻的输出电压，i
o
(k)为H桥逆变电路k时刻的输出电流。3.根据权利要求2所述的一种EAST快控电源输出电流控制方法，其特征在于，所述步骤二包括：整个EAST快控电源的目的是输出电流值跟随给定参考信号电流i
ref
，因此下两个周期时刻输出电流的目标是跟参考信号电流值一致，故建立代价函数J1＝[i
ref
‑
i
o
(k+2)]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)对H桥逆变电路输出电压的增幅进行限制，建立权重为λ的多目标优化代价函数J2＝[i
ref
‑
i
o
(k+2)]2+λ[u
o
(k)
‑
u
o
(k
‑
1)]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)对输出电流进行限幅，建立带有约束条件的多目标优化代价函数4.根据权利要求3所述的一种EAST快控电源输出电流控制方法，其特征在于，所述步骤三包括：
设定粒子群算法初始参数，将H桥逆变电路的输出电压作为种群个体粒子，将带有约束条件的多目标优化代价函数作为粒子群算法的适应度函数，在粒子寻优参数限制范围内执行粒子群算法，当迭代到达最大次数后，输出群体最佳位置即为带有约束条件的多目标优化代价函数最优解。5.根据权利要求4所述的一种EAST快控电源输出电流控制方法，其特征在于，所述设定粒子群算法初始参数，包括：种群个数为200，最大迭代次数为30。6.根据权利要求4所述的一种EAST快控电源输出电流控制方法，其特征在于，所述粒子寻优参数限制范围，包括：设定粒子寻优位置参数限制范围为设定速度参数限制范围为
±
1之间。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：黄海宏，陈昭，王海欣，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：