光伏发电系统模糊分段变步长算法最大功率点跟踪策略

针对光伏发电系统在外界环境突变时最大功率点跟踪(MPPT)调整时间过长的缺陷,提出在分段变步长算法的基础上引入模糊控制的模糊分段变步长算法。该算法以占空比为直接控制量,当光伏发电系统功率变化值较大时采用模糊控制使系统工作点迅速跟踪到最大功率点(MPP)附近;反之则通过功率二次微分值的正、负确定跟踪步长,若二次微分值为正,则采用大步长进行快速跟踪,为负则采用分段步长使系统工作快速稳定地达到MPP处。通过仿真实验对比日照强度发生突变时,分别采用分段变步长算法和模糊变步长算法的MPPT效果。结果表明:当外界环境发生突变时,模糊分段变步长算法不会在MPP周围产生功率振荡,在调整时间和稳定性上明显优于分段变步长算法,实现了光伏发电系统快速性和稳定性的统一。

分段变步长MPPT算法在风力发电系统中的应用

针对传统定步长爬山搜索(HCS)法在风力发电系统最大功率跟踪(MPPT)控制过程中的快速性和准确性矛盾,提出了一种基于爬山搜索法和模糊控制的分段变步长MPPT算法。该算法根据发电机P-ω特性曲线对最大功率点(MPP)跟踪过程进行分段,使系统能够根据工作点所在的区域选择合适的跟踪算法和步长完成最大功率跟踪。在Matlab/Simulink中分别对提出的模糊分段变步长算法和传统爬山搜索法进行了仿真。仿真结果表明:所提算法明显地改善了系统跟踪MPP的速度和稳态精度,在MPPT方面明显优于传统的爬山搜索法。

依据迭代系数状态因子分段的变步长NLMS算法

针对固定步长的归一化LMS算法(NLMS)存在不能同时兼顾收敛速度与稳态误差的问题,本文提出一种依据迭代系数状态因子进行分段的变步长NLMS算法。该变步长NLMS算法采用迭代系数状态因子作为表征迭代系数与实际系数的逼近状态的指标。当迭代系数状态因子值大于1,则说明迭代系数有偏离真实系数的趋势,此时采用步长因子较大的变步长方案;反之,说明迭代系数有逼近真实系数的趋势,应该采样步长因子较小的变步长方案。这样的自适应选择措施使得算法具有较强的收敛能力。理论分析和实验表明:在同样实验条件下,本文算法能够获得比其他文献更快的收敛速度和更小的稳态误差。

基于分段式变步长截断误差LMS算法的心率信号提取

自适应滤波对于心率信号这类非平稳随机信号处理是一种有效的方法。提出了一种分段式变步长截断误差LM S算法,采用自回归预测滤波器估计出通过超声多普勒传感器采集到的心率信号中的噪声,用它作为自适应噪声抵消系统中的参考信号,其结果是抵消了主输入通道中的部分噪声,使信噪比提高了36个dB左右,实现了心率信号的提取。

分段式自适应变步长爬山法在光伏系统MPPT中的应用

针对传统自适应变步长爬山法扰动步长变化稳定性差,不能同时保证良好跟踪精度与较快响应速度的问题,基于传统自适应变步长爬山法提出一种分段式自适应变步长爬山法,实现扰动步长的分阶段自动调整,再通过PWM技术将扰动步长变量转化为控制BOOST斩波电路的IGBT触发脉冲,从而实现光伏系统的最大功率跟踪。在MATLAB/SIMULINK软件中分别搭建基于传统变步长爬山法与分段式自适应变步长爬山法的模型进行仿真。通过对比表明,所提方法不仅明显缩短了对最大功率点跟踪的响应时间,使功率随时间变化更加平稳,而且对环境变化的适应性更强,控制方式更加灵活,从而改善了光伏系统的并网效率。

光伏最大功率点跟踪变步长电导增量法的算法优化

根据光伏(photovoltaic,PV)系统输出电压-功率(U-P)曲线在最大功率点(maximum power point,MPP)两侧斜率变化的规律有所不同,MPP左侧曲线变化舒缓,右侧相对陡直的特点,在光伏最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制方法的研究基础之上,结合现有一些变步长电导增量法,提出了一种在MPP左侧利用指数函数来调整跟踪电压步长;在MPP右侧利用对数函数来调整跟踪电压步长的分段式变步长电导增量优化算法。仿真实验结果表明该方法良好地实现了对光伏系统最大功率点的跟踪,有效地降低了跟踪过程中MPP附近由步长振荡引起的功率损耗,提高了PV系统的功率输出效率。

基于功率占空比微分曲线的光伏系统MPPT算法

提出一种基于功率占空比微分特性曲线的改进分段变步长最大功率点追踪(MPPT)算法。该算法利用微分曲线极值点实现追踪区域自动划分;运行点远离最大功率点(MPP)时采用较大固定步长追踪,在MPP附近时采用自适应变步长追踪。MATLAB仿真结果表明,改进算法准确实现追踪区域自动划分,同时具有较好的动态响应特性和稳定性。

基于A改进算法的机械臂避障路径规划

为解决机械臂在运行时可能与工作空间中的障碍物发生碰撞,提出圆柱体包络碰撞检测法和基于A*算法的变步长分段搜索法.运用圆柱体包络碰撞检测法,将碰撞检测问题转化为计算圆柱体间的位置关系.变步长分段搜索法解决了应用传统A*算法可能出现的搜索数据量大甚至搜索死循环等问题.分别在基于OpenGL的三维仿真实验平台和实际系统中验证了该方法的有效性和可行性.

基于剖分网格改进A^(*)算法的航迹规划研究

为实现飞行器远距离突防时自主航迹规划效率提升的目标,结合该任务背景下雷达威胁分布特点,采用剖分网格理论组织栅格环境,从底层表征方式出发改进A^(*)算法。利用剖分网格的编码表征组织结构得到方位信息,从而针对性地施加惩罚因子,指向性地改进实际移动路径代价计算方式,而后依据雷达威胁分布特点,通过编码比较位的变化分段变步长寻找子节点。仿真结果表明,改进算法的计算节点大大减少,在所寻航迹总的代价值近似的情况下,改进算法总能在威胁分布密集的环境中更迅速地规划出可行航迹,较好地适用于飞行器突防背景。

光伏并网与有源滤波的统一控制策略研究

将光伏并网与有源滤波相结合的统一控制策略可解决光伏发电系统在光照不足时设备利用率低、有源滤波器功能单一、成本高等问题。但传统的最大功率跟踪控制扰动观测法通过施加扰动量寻找最大功率点,会使光伏模块的输出电流持续振荡,严重影响谐波补偿电流从检测到输出的精度。与传统方法不同,在光伏并网与有源滤波相结合的控制策略中改进分段式变步长电导增量法,消除光伏电池输出电流振荡,并加强特定奇次谐波补偿,改进系统工作模式及判据,进而提高电能质量。通过MATLAB/SIMULINK对所提控制策略在环境和负载持续切换的条件下进行对比仿真验证,仿真结果体现了该改进控制策略的有效性。