文档介绍：河北工业大学
硕士学位论文
改进粒子群优化算法在整流变压器设计中的应用研究
姓名:李鹏
申请学位级别:硕士
专业:电气工程
指导教师:白惠珍
2010-12
河北工业大学硕士学位论文

改进粒子群优化算法在整流变压器
设计中的应用研究

摘要
整流变压器在电化学工业、电镀、直流电源以及直流输电等领域有着十分广泛的应用。
随着工业水平的不断提高,对整流变压器的容量、结构形式也有了许多新的要求,这就要
求设计人员根据不同的情况设计出不同特点的整流变压器。通过对 ZS-2000/10kV 整流变
压器电磁部分采用手工计算,能够得知计算时间长。为了提高计算的效率,论文采用
Visual C++软件对其计算过程进行程序设计。设计过程中对电磁部分进行分块,采用分块
的方法编写程序,降低编程难度,提高工作效率,节省工作时间。
目前在整流变压器设计方面,许多的参数没有具体的国家规定。每个设计者的经验不
同,选取的参数往往不同,计算结果也会有差异,故对其进行优化设计是十分必要的。本
文通过查阅资料,分析研究各种优化算法的优劣,针对整流变压器计算参数的特点,选择
了粒子群优化算法。粒子群优化算法是一种可以应用于多种优化模型的全局搜索算法,计
算过程简单、快速、准确。但是该算法在初始参数不多的情况下容易陷入局部最优,故对
其进行了改进。在基本的粒子群算法之中引进了控制因子α,以此来调整惯性权重 w 取值
的优劣。控制因子将最大迭代次数分为若干段,每段迭代开始计算时每个粒子的惯性权重
由其自身的适应度值和群体平均适应度值的比较结果来决定。适应值好的粒子趋向于局部
搜索,惯性权重不作调整;适应值差的粒子将进行全局探测,调整惯性权重,以便发现最
优解,使整个粒子群具有多样性和好的收敛性。
最后,本文将改进的粒子群优化算法应用到 ZS-2000/10kV 整流变压器优化设计中,
并且在优化计算中采用计算机编程,以人机对话界面显示最终的结果,将优化结果与手工
计算的结果进行比较可以看出,改进后的算法具有较好的可行性和有效性。

关键词:整流变压器,粒子群,电磁设计,Visual C++ ,人机对话

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改进粒子群优化算法在整流变压器设计中的应用研究

Research on Improved Particle Swarm Optimization in the Design
of Rectifier Transformer

ABSTRACT
Rectifier transformer has a very wide range of applications in industrial field, including
electrochemical industrial, electroplating, DC power and DC transmission. With the continuous
improvement of industry standards, the new capacity and structure of the rectifier transformer
have many new requirements, which require the designer to design different characteristics of
the rectifier transformer according to different situations. It is too time-consuming to calculate
the ic part of the ZS-2000/10 rectifier transformer manually. Therefore, in order
to improve the calculation efficiency, the paper uses Visual C + + software for the calculating
process, in which segmented partition method program is adopted for the design process of
ic parts, as a result it reduces programming difficulty, improves efficiency and
saves work time.
The current design of the rectifier t