1.一种基于变异粒子群和差分进化混合算法的PEMFC系统温度建模方法,其特征在于:包括如下步骤:
(1)定义PEMFC系统各模块温度:燃料气体温度t1,氧化气体温度t2,冷却水温度t3,阳极温度t4,阴极温度t5,质子膜温度t6,阳极侧双极板温度t7,阴极侧双极板温度t8,定义温度向量p=(t1,t2,t3,t4,t5,t6,t7,t8);
(2)建立一个包含m个粒子的粒子群,设置种群规模m=8,n为粒子号,n∈[1~m]最大进化代数Amax;个体n温度向量tn=(tn1,tn2,…,tnD,),d=1,2,…,D,tnd为个体n的第d维向量,D表示温度观察次数,d表示观察号;第n个粒子记为表示第n个粒子第a次迭代时的温度向量,初始时第n个粒子的温度增量记为表示第n个粒子第a次迭代时的温度增量,初始时
(3)计算第n个粒子自身最优解和全局最优解:
情况一:迭代次数a=0
第n个粒子在第0次迭代时的解记为第n个粒子在第0次迭代时的自身最优解记为其中,f(X)为适应值函数, X=(x1,x1,…,xD);
在第0次迭代时的全局最优解记为flocal=f(plocal),
情况二:迭代次数a≠0
第n个粒子在第a次迭代时的解记为若则更新第n个粒子在第a次迭代时的自身最优解否则,维持第n个粒子的自身最优解
若则更新第a次迭代时的全局最优解flocal=f(plocal), 否则,维持全局最优解flocal=f(plocal);
(4)判断是否满足a≥Amax:若满足,则进入步骤(7);否则,进入步骤(5);
(5)更新个体n,
(6)a=a+1,返回步骤(3);
(7)输出全局最优值pglobal。
2.根据权利要求1所述的基于变异粒子群和差分进化混合算法的PEMFC系统温度建模方法,其特征在于:所述步骤(5)具体包括如下步骤:
(51)判断rand≥α(a)是否成立:若成立,进入步骤(52);否则,进入步骤(53);其中:rand为区间[0,1]上均匀分布的随机数,为交替概率函数;
(52)采用变异粒子群算法对第n个粒子更新:
根据下式对第n个粒子的增量更新
根据下式对第n个粒子的值进行更新:
其中:w为惯性权重,c1和c2为非负加速因子,r1和r2为区间(0,1)上均匀分布的随机数;
(53)采用差分进化算法对第n个粒子进行更新:
①采用差分进化算法的变异操作,设个体n变异后的值为则:
其中:ra和rb为区间[1,d]上互不相同的随机整数,缩放因子F为区间[0,2]上的一个常数;
②对第n个粒子变异后的值采用差分进化算法的交叉操作
其中:CR为交叉概率,和为第n个粒子变异前、变异后和交叉后值的第d维分量,
③对第n个粒子变异前的值和交叉后的值采用差分进化算法的选择操作,选择适应值小的作为下一代:
结束。