基于改进灰狼算法的DC-DC分数阶移相全桥变换器

曹雪; 罗继江; 李泽洋; 白丽丽

doi:10.19292/j.cnki.jdxxp.2026.01.010

吉林大学学报(信息科学版) ›› 2026, Vol. 44 ›› Issue (01) : 24 -35. DOI: 10.19292/j.cnki.jdxxp.2026.01.010

基于改进灰狼算法的DC-DC分数阶移相全桥变换器

曹雪, 罗继江, 李泽洋, 白丽丽

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摘要

为改善移相全桥(PSFB:Phase-Shifting Full Bridge)变换器的控制方案得到更好的控制指标，提出了基于改进灰狼算法(IGWO:Improved Grey Wolf Algorithm)优化的模糊比例积分微分(PID:Proportional-IntegralDerivative controll)控制方法。PSFB变换器电路中的分抗元件具有非整数阶特性，利用分数阶微积分理论和状态空间平均法，对分数阶移相全桥变换器进行建模与优化控制分析。应用自适应惯性权重和欧氏距离法优化GWO(Grey Wolf Algorithm)的全局特性和收敛性，计算模糊控制器的量化因子优化控制效果。对PSFB变换器使用IGWO优化模糊PID控制方案与传统的两种方案进行对比仿真研究，并设计了一台50 W的样机验证控制策略的有效性。仿真结果表明，IGWO优化的模糊PID控制相较于传统的两种PID控制方式在节时间、超调量、稳态误差分别下降98.18%、99.63%、44.44%和66.67%、33.33%、89.13%。基于TMS320F28034硬件IGWO优化的模糊比例积分(PI:Proportional-Integral)控制仿真验证的实验结果，相对于模糊PID具有更优的控制精度与收敛速度更强的抗干扰能力。