西门子S120电源模块6SL3330-7TE33-8AA3

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模糊优化的类型分为对称模糊优化和非对称模糊优化。由于实际设计过程中，在确定模糊限制条件所描述的器件参数的范围时，考虑了器件参数对目标的影响，从而可以认为在优化中，目标和约束是同等重要的，这时可以采用对称型的模糊优化方法。

对称模糊优化的思想是，把目标和约束分别表示为同一论域或不同论域上的模糊子集，然后通过模糊目标集和模糊约束集的交集，寻求既能最大限度达到目标，又能最大限度满足约束的优化方案，即寻找*水平值λ*，满足

式中λ*表示模糊集水平截集的水平值；Cλ* 表示模糊约束集的λ*水平截集；表示模糊目标集；D(x)表示模糊集。

式(8)可以通过迭代求解λ*。在每步迭代过程中，对于每个修正的λ都要求解一个普通的优化问题，求解出在以此λ 截集为约束集情况下的*值。求解此优化问题可以采用任何有约束*化方法。

六、问题实例

将上述模糊优化方法应用于一套变频器—潜油电泵系统中。变频器和电泵的参数如附录所示。稳态工作时，电机每相的等效电感Leq为37.7mH，等效电阻Req为19.12W。滤波器的输出经过1:4的升压变压器，所以上述电阻电感等效到变压器的原边近似为LM为2.356mH。

由变频器输出谐波分布以及3.1节可以求出滤波电感的模糊限制集如图5所示。

由此可以得到其λ截集的表达式（单位mH）为

同理由3.2节可以求出电容值的模糊限制集如图6所示。

其λ 截集的表达式为

根据3.3节可以求出关于THD值的模糊限制集如图7所示。图中根据变频器输出滤波器的谐波分布以及滤波器的衰减特性，将THD值的模糊限制集表示为关于截止频率的模糊限制集，目的是为了在寻优过程中减少计算量。

THD值的模糊限制集的λ水平截集为

优化时建立了多目标函数，包括价格因数，高频谐波电流，THD，基波压降。根据文[5]，价格因数如式(9)所示

式中 V为滤波器的输出电压；I为负载电流；Ln为滤波电感值；Cn为滤波电容值；r为滤波电感数目；t为滤波电容数目。

根据THD值的定义（此处记作hTHD）有

高频谐波电流为

基波压降主要是电感上的压降。低频时电感的感抗远远小于电容的容抗，是造成基波压降的主要原因。基波压降太大，会影响加到电机端的有效电压。所以将基波压降也作为优化的目标。基波压降采用图8来计算。图中 Lf为滤波电感； Cf为滤波电容； LM为电机满载时等效电感；RM为电机满载时等效电阻。据此可以计算出滤波电感上压降Ud的百分比如式(12)所示，作为优化的指标。