本发明专利技术涉及滑模控制技术技术领域，尤其涉及基于ISSA改进机车整流器的滑模控制方法及系统，包括构建含牵引供电系统的数学模型及机车整流器dq数学模型；利用SABO对SSA算法进行优化，提高麻雀种群的搜索速度并有助于建立发现者个体之间的信息交互，利用布朗随机运动的小步长机制，提高SSA的边界探索能力，得到ISSA算法；利用ISSA算法对电流环控制器中的指数趋近率的运动点趋近于切换面的速率进行寻优。本发明专利技术针对机车整流器采用现有滑膜控制时直流侧稳态性能欠佳，提出基于ISSA改进机车整流器的滑模控制方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及滑模控制，尤其涉及基于issa改进机车整流器的滑模控制方法及系统。
技术介绍
1、随着高铁的迅猛发展，大量的动车组投入运营；动车组作为一种非线性负载，与牵引网之间存在着复杂的交互关系；当多辆机车同时处于升弓准备状态时，容易引发低频振荡，影响机车的正常运行。
2、很多专家学者致力于研究牵引网低频振荡现象，认为低频振荡是车网系统参数不匹配造成的；通过改变动车组控制策略和调整机车基本参数来抑制低频振荡是有效且经济的方法，因此优化机车整流器的控制策略是抑制低频振荡的重要手段。
3、目前，滑模控制作为一种非线性控制策略，已广泛应用于机车整流器以抑制低频振荡的现象；与其他控制策略不同的是，滑模控制的“结构”并不固定，将其引入电流环控制器中具有鲁棒性高、系统响应速度快、实现简单等特点；然而传统滑模控制律所引发的抖振会导致直流侧电压幅值波动及稳态误差较大，从而影响电网性能。
4、费克玲等人的改进机车整流器滑模控制的牵引供电低频振荡抑制方法，通过引入平滑系数抑制系统抖振，将指数趋近律中的速率经由遗传算法寻优，但系统稳态性能欠佳且寻优速度较慢。
技术实现思路
1、针对现有方法的不足，本专利技术解决现有方法利用遗传算法对寻优速率时存在稳态误差大、寻优速度慢的问题。
2、本专利技术所采用的技术方案是：基于issa改进机车整流器的滑模控制方法包括以下步骤：
3、步骤一、构建含牵引供电系统的数学模型及机车整流器dq数学模型；
>4、步骤二、利用sabo对ssa算法的发现者位置进行优化，提高麻雀种群的搜索速度并增强发现者个体之间的联系；并利用布朗运动对ssa算法的麻雀超出边界后的位置进行更新，增强ssa的边界搜索能力，拓展搜索区域；得到issa算法；利用issa算法对电流环控制器中的指数趋近率的运动点趋近于切换面的速率进行寻优。5、作为本专利技术的一种优选实施方式，issa算法包括：
6、初始化种群和参数，计算初始种群的适应度值；
7、作为本专利技术的一种优选实施方式，参数包括：种群规模为10、最大迭代次数为20、预警值为0.5，发现者比例为0.2。
8、利用sabo改进发现者位置；
9、对跟随者位置进行更新；
10、对警戒者位置进行更新；
11、利用布朗运动对麻雀超出边界后进行边界位置更新。
12、作为本专利技术的一种优选实施方式，利用sabo改进发现者位置包括：
13、计算发现者的位置，公式为：
14、
15、式中，为发现者个体在迭代次数为t时第i只麻雀在j维位置；为种群
16、之间的信息交互；；
17、其中，种群之间的信息交互的公式为：
18、
19、其中，υ为一个维度为m的向量；xi和xj属于不同的发现者，f(xi)和f(xj)分别为(xi)和xj的目标函数的值；sign是符号函数，ri为伪随机向量；f为目标函数，udcref为直流侧给定电压，udc(k)为第k次迭代下直流侧电压。
20、作为本专利技术的一种优选实施方式，边界位置更新的公式为：
21、
22、式中，r是概率算子；b是布朗移动步长；ub和lb分别为搜索上限和下限。
23、作为本专利技术的一种优选实施方式，搜索上限为30，搜索下限为0。
24、作为本专利技术的一种优选实施方式，电流环控制器中的指数趋近率的平滑系数μ为0.5。
25、作为本专利技术的一种优选实施方式，基于issa改进机车整流器的滑模控制方法，包括：存储器，用于存储可由处理器执行的指令；处理器，用于执行指令以实现基于issa改进机车整流器的滑模控制方法。
26、作为本专利技术的一种优选实施方式，存储有计算机程序代码的计算机可读介质，计算机程序代码在由处理器执行时实现基于issa改进机车整流器的滑模控制方法。
27、本专利技术的有益效果：
28、1、在ssa算法中融合sabo策略有助于提高种群的搜索速度，并有助于建立发现者个体之间的信息交互；利用布朗随机运动的小步长机制以增加了ssa算法的边界搜索能力。
29、2、在机车整流器的电流环控制器中，将指数趋律的速率经由issa算法进行寻优，在抑制低频振荡的前提下，使直流侧电压的稳态性能得以改善。
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【技术保护点】
1.基于ISSA改进机车整流器的滑模控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于ISSA改进机车整流器的滑模控制方法，其特征在于，ISSA算法包括：
3.根据权利要求2所述的基于ISSA改进机车整流器的滑模控制方法，其特征在于，利用SABO改进发现者位置包括：
4.根据权利要求2所述的基于ISSA改进机车整流器的滑模控制方法，其特征在于，边界位置更新的公式为：
5.根据权利要求1所述的基于ISSA改进机车整流器的滑模控制方法，其特征在于，电流环控制器中的指数趋近率的平滑系数μ为0.5。
6.根据权利要求2所述的基于ISSA改进机车整流器的滑模控制方法，其特征在于，参数包括：种群规模为10、最大迭代次数为20、预警值为0.5，发现者比例为0.2。
7.根据权利要求4所述的基于ISSA改进机车整流器的滑模控制方法，其特征在于，搜索上限为30，搜索下限为0。
8.基于ISSA改进机车整流器的滑模控制方法，其特征在于，包括：存储器，用于存储可由处理器执行的指令；处理器，用于执行指令以实现如权利要求1-7任一项所述的基于ISSA改进机车整流器的滑模控制方法。
9.存储有计算机程序代码的计算机可读介质，其特征在于，计算机程序代码在由处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的基于ISSA改进机车整流器的滑模控制方法。
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【技术特征摘要】
1.基于issa改进机车整流器的滑模控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于issa改进机车整流器的滑模控制方法，其特征在于，issa算法包括：
3.根据权利要求2所述的基于issa改进机车整流器的滑模控制方法，其特征在于，利用sabo改进发现者位置包括：
4.根据权利要求2所述的基于issa改进机车整流器的滑模控制方法，其特征在于，边界位置更新的公式为：
5.根据权利要求1所述的基于issa改进机车整流器的滑模控制方法，其特征在于，电流环控制器中的指数趋近率的平滑系数μ为0.5。
6.根据权利要求2所述的基于issa改进机车整...
【专利技术属性】
技术研发人员：费克玲，孙旭明，徐云飞，王果，张振中，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：
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