1.一种π型RLC组合式滤波装置主电路参数优选方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1,以π型RLC组合式滤波装置主电路参数为优化对象,以该滤波装置输出直流电压纹波系数为优化目标,建立优化对象与优化目标间的数学模型;具体步骤如下 :步骤S1‑1,根据π型RLC组合式滤波装置的传递函数H(s)及其输入侧含有纹波分量的输入直流电压uD函数关系式,得到该滤波装置的输出直流电压表达式udc;具体为:;
式中Um为该滤波装置输入侧整流电路的输入交流电压幅值,L1、L2、C1、C2、R1分别为π型RLC组合式滤波装置的第一滤波电感、第二滤波电感、第一滤波电容、第二滤波电容及阻尼电阻;k1和k2为常系数,e为自然常数,t为系统运行时间,A、B、D均为中间变量,具体为:;
步骤S1‑2,根据步骤S1‑1所得滤波装置输出直流电压udc,得到其输出纹波电压Ur:;
式中σ1为中间变量,其计算公式为:
;
步骤S1‑3,根据步骤S1‑2所得输出纹波电压Ur,得到该滤波装置输出直流电压纹波系数r与该滤波装置各主电路参数间的数学模型;具体为:;
式中Udc为滤波装置输出直流电压平均值,σ2、σ3、σ4均为中间变量,其计算公式分别为: ;
;
;
步骤S2,根据步骤S1所建立的数学模型,采用线性规划法建立其目标优化的适应度函数;
步骤S3,任取某一功率等级作为该滤波装置的额定输出功率,采用吸引排斥优化算法对其主电路参数进行优化,得到该额定输出功率所对应的最优主电路参数;
步骤S4,按一定间隔依次选取n组额定输出功率值,并针对每组额定输出功率按上述相同方法获得相应的最优主电路参数;
步骤S5,针对上述所获得的n组最优主电路参数及其相应的额定输出功率值,采用数值拟合方法得到该滤波装置各最优主电路参数与其额定输出功率间的函数关系式;
步骤S6,根据步骤S5所得函数关系式获得该滤波装置在任选额定输出功率下的最优主电路参数。
2.根据权利要求1所述的一种π型RLC组合式滤波装置主电路参数优选方法,其特征在于,所述π型RLC组合式滤波装置主电路参数包括滤波电感L1、滤波电感L2、滤波电容C1、滤波电容C2及阻尼电阻R1。
3.根据权利要求1所述的一种π型RLC组合式滤波装置主电路参数优选方法,其特征在于,所述步骤S2中所述建立目标优化的适应度函数,即以该滤波装置输出直流电压纹波系数r最小化作为其目标优化适应度函数f (L1,L2,C1,C2,R1),具体为:;
式中f (L1,L2,C1,C2,R1)为该滤波装置主电路参数优化的目标优化适应度函数。
4.根据权利要求1所述的一种π型RLC组合式滤波装置主电路参数优选方法,其特征在于,所述步骤S3具体包括以下步骤:S3‑1,设定初始化种群个体数量N、最大迭代次数M、种群维度dim、种群搜索上下边界Ub和Lb;
S3‑2,随机初始化种群X;
S3‑3,根据目标优化适应度函数计算初始种群X中各个体xi的初始适应度值 f (xi),i=
1,···,N,取其中适应度值最小fb 所对应的个体为当前最优个体xb,并将fb和xb保存至寄存器Xm和Fm中;
new
S3‑4,根据吸引排斥优化算法对种群进行更新,产生下一代新的种群X ;
new new new
S3‑5,计算新种群各个体xi 的适应度值f(xi ),保存其中最小适应度值fb 及所对应new的种群个体xb ;
new new
S3‑6,判断更新后最优个体xb 的适应度值fb 是否小于当前最优个体xb对应的适应度new值fb ,若是,则最优个体xb被xb 取代,并更新其相应的最优适应度值;否则当前最优个体及其最优适应度值保持不变;
S3‑7判断是否达到最大迭代次数M;若是,则执行步骤S3‑8;否则,迭代次数加1,返回步骤S3‑4;
S3‑8,输出最优个体值xb,得到该π型RLC组合式滤波装置主电路参数的最优取值。
5.根据权利要求1所述的一种π型RLC组合式滤波装置主电路参数优选方法,其特征在于,所述步骤S5中函数关系式如下:最优滤波电感参数L1与其额定输出功率Po间的函数关系式L1(Po)为:;
最优滤波电感参数L2与其额定输出功率Po间的函数关系式L2(Po)为:;
最优滤波电容参数C1与其额定输出功率Po间的函数关系式C1(Po)为:;
最优滤波电容参数C2与其额定输出功率Po间的函数关系式C2(Po)为:;
最优阻尼电阻参数R1与其额定输出功率Po间的函数关系式R1(Po)为:;
式中p1、p2、p3、p4分别为最优滤波电感函数L1(Po)中的系数,h1、h2、h3、h4分别为最优滤波电感函数L2(Po)中的系数,l1、l2、l3、l4分别为最优滤波电容函数C1(Po)中的系数,m1、m2、m3、m4分别为最优滤波电容函数C2(Po)中的系数,q1、q2、q3、q4、q5分别为最优阻尼电阻函数R1(Po)中的系数。