[发明专利]基于改进天牛须搜索算法的最大功率点跟踪的方法

权利要求书

1.一种基于改进天牛须搜索算法的最大功率点跟踪的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

S100、初始化天牛位置参数S=zeros(1,sd)，将天牛位置初始化为维度为sd的零向量，其中sd为空间尺度，初始化位置全部为零，

步长因子step，其初始值=10，描述了天牛每次移动位置的步长，

粒子权重wk，，描述了粒子当前速度在每次速度更新时所占的比重，k为循环计数器，k=1:maxgen，表示k从1循环增加至maxgen，wmax表示权重最大值，wmin表示权重最小值，maxgen表示迭代次数， ，

并初始化调制波M=zeros（1,sd），初始化为维度为sd的零向量；以及

初始化功率全局最大值Pgbest=0, 初始化功率局部最优值Plbest=0；

S200：更新步长因子step， ，其中eta为衰减因子；

S300：随机生成天牛须朝向dir=rands(1,sd)，所述天牛须朝向与天牛位置为不同概念，天牛须位置是随机生成；

S400：更新天牛位置，其中天牛位置更新依赖于以前的位置以及当前天牛须的生成位置，使用随机数更新；

S500：根据当前天牛位置检测并计算当前功率P=U*I，使用当前功率P与此前功率局部最优值Plbest进行比较，若当前功率P大于此前功率局部最优值Plbest，则更新功率局部最优值Plbest，其中，P赋值给Plbest，

并更新此时天牛位置的局部最优位置Slbest，其中，以当前功率局部最优值所对应的位置为局部最优位置Slbest，否则回到步骤S200；

S600：外界环境参数是否发生变化由公式判断，若大于等于0.1则认为发生变化，则重启算法返回步骤S100；否则继续执行下一步；其中，Pk表示k次迭代时计算得到的功率，Pmax表示用于判断外界环境参数是否发生变化的最大功率阈值；

S700：根据此时天牛的当前位置Sk，局部最优位置Slbest，全局最优位置Sgbest，当前调制波移动幅度movestepk，更新调制波移动幅度movestepk+1，利用更新后的调制波移动幅度movestepk+1与当前调制波Mk来更新调制波Mk+1；

S800：判断调制波是否越界，并做越界处理，其中，M边界为[-1,1]闭区间，越上界则令Mk+1=1，越下界则令Mk+1=-1；

S900：输出调制波M_out=Mk+1，同时判断是否达成停止条件，若达成则停止迭代并保持当前输出不变，若不满足则返回步骤S200。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤S300中，

按照如下更新天牛须朝向：

，其中d0为天牛两须之间的距离；为天牛须方向向量，为天牛当前即本次循环位置，为当前天牛右触须/左触须朝向，计算方式为d0=step/c，c为常数，c的大小决定了天牛实际的大小，其中，c越小，天牛越大，步长越长，每步移动距离越大，反之c越大步长越小。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述步骤S400中，

按照如下更新天牛位置：

，表示：天牛下一步位置为：当前位置加上左右触须朝向所对应的功率之差，其中，对于：用符号函数sign()来确定±，即哪一边触须长往哪边移动，为右触须朝向所对应的功率，为左触须朝向所对应的功率，乘以步长再乘以当前天牛须方向向量。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤S700包括：

S701：根据此时天牛的当前位置Sk，局部最优位置Slbest，全局最优位置Sgbest, 当前调制波M的移动幅度movestepk,更新调制波M的移动幅度movestepk+1具体为：，其中，粒子群自我认知因子c1=1.41，取值范围为[0.5,2.5]；社会认知因子c2=1.41，取值范围为[0.5,2.5]，若采用动态取值，c2的变化方向与c1相反，r1与r2为（0,1）之间的除0、1以外的随机数，r1、r2=unifrnd(0,1)，movestep为调制波移动幅度；

S702：

根据更新后的调制波M的移动幅度movestepk+1，当前调制波Mk，更新调制波Mk+1具体为：

。