55、电力系统控制策略与方法解析

电力系统控制策略与方法解析

1. 受限开关非线性系统的最优控制策略

在处理受限开关非线性系统的最优控制问题时，提出了一种混合方法。该方法主要分为两个阶段：

1.1 第一阶段：最优控制问题求解

这一阶段聚焦于最优控制问题，借助庞特里亚金最大值原理（PMP）、卡罗需 - 库恩 - 塔克条件（KKT）以及 bang - bang 控制来解决。具体操作步骤如下：
1. 运用 PMP 确定系统的最优控制方向和大致范围。
2. 结合 KKT 条件，考虑系统的约束条件，进一步精确控制解的范围。
3. 采用 bang - bang 控制，在控制的边界值之间进行切换，以达到最优控制效果。

1.2 第二阶段：获取最优切换时刻序列

此阶段使用元启发式算法来获取最优切换时刻序列。常见的元启发式算法包括遗传算法（GA）、粒子群优化算法（PSO）、乌鸦搜索算法（CA）和布谷鸟搜索算法（CSA）。这些算法的目的是找到全局最小成本。算法的操作流程如下：
1. 初始化种群：为每种算法设定初始的解空间种群。
2. 评估适应度：根据系统的成本函数，评估每个个体的适应度。
3. 更新种群：根据算法的规则，更新种群中的个体，以逐步逼近最优解。
4. 终止条件判断：当满足预设的终止条件（如达到最大迭代次数、适应度收敛等）时，停止算法。

以下是对这些算法在受限开关非线性系统（成本函数非凸且涉及液压系统）上的测试结果对比：
| 算法 | 效果 |
| — | — |
| GA | 能返回全局最优解 |
| PSO | 能返回全局最优解 |
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