[發明專利]一種功率電子電路優化方法

有效

• 申請號: 201811337985.1
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109614224B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 張軍;龔月姣;詹志輝;林盈
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50;G06N3/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 劉巧霞

1.一種功率電子電路優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、主進程初始化數據，隨機生成種群及N個原始個體X_i，i＝1,2,3,…,N；

S2、將種群的N個原始個體X_i分發到從進程，從進程接收原始個體，計算其個體適應值并發送回主進程；

S3、主進程接收并記錄原始個體的適應值，計算得到分發表L并更新最優解B；

S4、主進程通過對原始個體X_i進行變異操作得到N個變異個體M_i；

S5、主進程利用變異個體M_i和原始個體X_i進行交叉操作，得到交叉個體C_i；

S6、主進程根據分發表L分發全部交叉個體C_i到從進程，從進程接收后計算個體適應值并發送回主進程，主進程接收并記錄適應值后，每隔U代更新分發表L，分發表更新代數U為舊分發表L的存活周期；

S7、在原始個體X_i和交叉個體中選擇更新，得到下一代個體X_i的種群，并更新最優解B；

S8、反復執行步驟S4-S7直到當前進化代數等于最大進化代數，輸出此時的最優解B＝[b₁,b₂,...,b_D]，其里面每個維度的取值b_d為相應的第d個電路元器件的優化值；

所述步驟S6中更新分發表的具體步驟為：主進程接收并記錄適應值后，若當前進化代數能被U整除，則根據發送和接收的時間戳來得到每個進程的計算耗時t_k＝t_{k_receive}-t_{k_send}，再根據當前分發表L＝[l₁,l₂,…,l_K]得到每個進程的計算速度比v₁:v₂:…:v_K＝(l₁/t₁):(l₂/t₂):…:(l_K/t_K)，并按照這個比例用整數比例分配法更新分發表L'＝[l₁',l₂',…,l_K']，l_k'均為整數，其和為N；

所述步驟S1中初始化的數據包括種群規模N，縮放因子F，交叉概率CR，當前進化代數g，最大進化代數G，分發表更新代數U；隨機生成N個個體，每個個體X_i＝[x_i,1,x_i,2,...,x_i,D]是D維向量，D與電路的元器件個數相同，X_i中的每一個維度的x_i,d表示對應元器件的取值；

所述步驟S2中，計算個體適應值的函數定義為：

其中，R_{L_min}、R_{L_max}和ΔR_L，v_{in_min}、v_{in_max}和Δv_in分別代表功率電子電路的負載R_L和輸入電壓v_in的最小值、最大值和變化步長；f₁-f₄是由電路工程師制定的電路評價標準：f₁用來評估輸出電壓v_o的誤差率，誤差越小f₁越大；f₂用來評估系統啟動和受到擾動后建立穩定電壓的時間，建立越快f₂越大；f₃用來評估輸出電壓v_o的穩壓情況，越穩定f₃越大；f₄用來評估系統在大信號條件下的動態行為。

2.根據權利要求1所述的功率電子電路優化方法，其特征在于，所述步驟S2中分發方式為：主進程先平均地向K個從進程分發N個個體，K/N有余數r，則分發[K/N]+1個個體到1～r號從進程，分發[K/N]個個體到r+1～K號從進程。