[发明专利]基于头脑风暴算法的功率电子电路优化方法及其应用

说明书

本发明公开了一种基于头脑风暴算法的功率电子电路优化方法及其应用，该方法步骤为：初始化用于优化功率电子电路反馈网络的算法参数，计算每个可行解的适应值，执行分组操作：每个可行解进行标准化，根据标准化后的个体位置将N个可行解分组，将每一组中的适应值最优的解作为该组的中心；执行替换操作；执行创造操作；构造新的解Y_i；执行更新操作；判断是否达到预设的功率传输结束条件，结束优化或返回计算每个可行解的适应值。本发明在头脑风暴算法中引入基于标准化分组策略，以提高分组操作的有效性，使得功率电子电路优化的性能得到了提高。

技术领域

本发明涉及电路优化技术领域，具体涉及一种基于头脑风暴算法的功率电子电路优化方法及其应用。

背景技术

功率电子电路能够通过调整供应电流或者电压，有效地控制电能传输，以适应用户的负载，已经被广泛应用于各种日常设备中，如移动设备、计算机、电视机和不间断电源等。随着半导体技术和电子封装技术的进步，对功率电子电路自动化生成的需求越来越高。

电路自动化设计和优化的方法主要分为确定性算法和随机算法两种。确定性算法，如梯度法和爬山法等，容易陷入局部最优点，导致次优的元件组合。而且一些确定性算法过于依赖初始搜索点的选择，因此往往不适用于功率电子电路的优化。

相对地，随机算法(也就是进化算法)能够广泛地对解空间进行搜索，因此比确定性的方法更适合于优化和设计功率电子电路。头脑风暴算法是进化算法的一个分支，是一种基于人类创造性解决问题的思路而提出的群体智能算法。在功率电子电路设计和优化中，可以用不同维度的不同的变量代表不同的电路元件，如电阻器、电容器、电感器等，但是，由于这些电路元件通常有着不同的物理特性，它们的搜索区间基本不在相似的范围内。因此，头脑风暴算法中基于可行解位置信息的传统做法在求解电路优化问题上可能变得不太适用。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供一种基于头脑风暴算法的功率电子电路优化方法，本发明设置的标准化分组策略将可行解的不同维度进行标准化到一个相近的范围内，使得头脑风暴算法的分组操作能在电路设计和优化问题上顺利进行，此外，得益于其简单实用性，基于标准化分组策略的头脑风暴算法可以极其方便地应用于降压调节器的设计上。

本发明的第二目的在提供一种基于头脑风暴算法的功率电子电路优化系统。

本发明的第三目的在于提供一种存储介质。

本发明的第四目的在于提供一种计算设备。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种基于头脑风暴算法的功率电子电路优化方法，包括下述步骤：

初始化用于优化功率电子电路反馈网络的算法参数，根据给定的元件取值范围随机初始化N个可行解，每个可行解表示一个潜在的功率电子电路解，

可行解表示为：X_i＝[x_i1,x_i2,…,x_iD]；

其中，N表示种群大小，D表示元件的数量；

计算每个可行解的适应值，适应值函数表示为：