为了改善粒子群算法（PSO）的全局搜索能力，通过提高平衡点多样性提出一种改进粒子群算法（MPSO）。结合H∞次优控制方法，将加权函数的选取转化成优化问题，并将该方法应用于质子交换膜燃料电池（PEMFC）混合发电系统的过氧比（OER）控制。动态仿真结果证明，在大负载电流变化、参数摄动、环境干扰和量测噪声影响下该方法能够维持系统OER在最优值附近，保证了系统的稳定运行。同时与其他控制方法比较，证明该方法具有较好的抗扰性和鲁棒稳定性。