[發(fā)明專利]基于人工魚群算法的太陽能電池最大功率點(diǎn)跟蹤方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110337989.1
• 申請日: 2011-10-31
• 公開（公告）號: CN102419599A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳迅;原琳;俞孟蕻;李紹鵬;楊海興;孫睿;邢曉濬
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12;G05B13/04
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種基于人工魚群算法的太陽能電池最大功率點(diǎn)跟蹤方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)初始化魚群：以光伏電池的電流值作為人工魚群個體并初始化魚群規(guī)模數(shù)N，人工魚群個體取值范圍為0到光伏電池飽和電流之間的隨機(jī)數(shù)，N取值范圍為10到50之間的整數(shù)，將t時刻的電流狀態(tài)用人工魚群個體狀態(tài)向量I_t表示，即I_t為t時刻的電流值；

(2)迭代計數(shù)器n清零；

(3)評價所有個體，選對應(yīng)的輸出功率P最大的個體及此時的最大功率值賦給公告板：P為目標(biāo)函數(shù)值即太陽能電池板的輸出功率，表示為P＝f(I)，f(I)＝V錯誤！未找到引用源。I，V為光伏電池輸出端電壓，I為當(dāng)前時刻光伏電池電流值；

(4)執(zhí)行人工魚群的覓食行為：設(shè)光伏電池當(dāng)前電流值為I_i，在其感知范圍Visual內(nèi)任取電流值I_j如公式(1)，若P_i＜P_j，則向I_j方向移動一步如公式(2)，反之重新選取隨機(jī)電流值如公式(1)，執(zhí)行完規(guī)定的選擇次數(shù)try_num后，若仍不滿足前進(jìn)條件則隨機(jī)移動一步如公式(3)，其中所述Visual＞0.7，所述選擇次數(shù)try_num的取值范圍為1到10之間的整數(shù)，公式中的rand表示0到1之間的隨機(jī)數(shù)，step為移動步長，取值范圍為0.8到10；

I_j＝I_i+rand錯誤！未找到引用源。Visual

I_next＝I_i+rand錯誤！未找到引用源。step錯誤！未找到引用源。

(2)

I_next＝I_i+rand錯誤！未找到引用源。step.????????????????(3)

(5)執(zhí)行人工魚群的聚群行為：用人工魚的當(dāng)前狀態(tài)I_i表示太陽能電池的當(dāng)前電流值，當(dāng)d_i.j＜Visual時執(zhí)行公式(4)～(6)，如果Pc/n_f＞錯誤！未找到引用源。錯誤！未找到引用源。P_i，表明伙伴中心有較多的食物并且不太擁擠，則朝伙伴的中心位置方向前進(jìn)一步如公式(7)，否則執(zhí)行步驟(3)，I_c為探索當(dāng)前鄰域內(nèi)即d_i.j＜Visual的中心位置，即要得到的光伏電池的下一個及后續(xù)電流值，d_i.j為兩人工魚之間的距離如公式(8)，其中n_f為探索當(dāng)前鄰域內(nèi)的伙伴個數(shù)，初始值為0，錯誤！未找到引用源。為擁擠度因子錯誤！未找到引用源。為極值接近水平，取值范圍為0到1，n_max為期望在該鄰域內(nèi)聚集的最大人工魚數(shù)目，取值范圍為1到N之間的整數(shù)；

n_f＝n_f+1?????????????(4)

I_c＝I_c+I_i????????????(5)

Ic=Icnf---(6)]]>

誤！未找到引用源。step錯誤！未找到引用源。

Ic-Ii||Ic-Ii||---(7)]]>

d_i.j＝||I_i-Ij||???????????(8)

(6)執(zhí)行人工魚群的追尾行為：光伏電池當(dāng)前電流值為I_i，探索當(dāng)前鄰域內(nèi)的伙伴中在I_j取得最大功率，如果P_j/n_f＞錯誤！未找到引用源。錯誤！未找到引用源。P_i，表明伙伴I_j的狀態(tài)具有較高的食物濃度并且其周圍不太擁擠，則朝伙伴I_j的方向前進(jìn)一步，如公式(9)，否則執(zhí)行步驟(3)；

I_fnext＝I_i+rand錯誤！未找到引用源。step錯誤！未找到引用源。

(9)

(7)比較P_snext，P_fnext的大小，取較大值更新公告板記錄；

(8)判斷是否達(dá)到設(shè)定的迭代次數(shù)NUM，若達(dá)到則進(jìn)入步驟(9)，否則返回到步驟(3)繼續(xù)完成迭代尋優(yōu)計算，NUM取值范圍為1到20之間的整數(shù)；

(9)當(dāng)搜尋到全局最大功率點(diǎn)后，采用傳統(tǒng)的擾動觀察法進(jìn)行全局最優(yōu)點(diǎn)的跟蹤。