1.一種輸出濾波器多目標(biāo)優(yōu)化參數(shù)設(shè)計(jì)方法,其特征在于:包括如下具體步驟:
步驟1、通過(guò)對(duì)連接電抗器、LC濾波器、LCR濾波器三種輸出濾波器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的分析,選擇能夠有效抑制諧振的輸出濾波器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);
步驟2、根據(jù)工程上的經(jīng)驗(yàn)估算法,初步設(shè)計(jì)輸出濾波器參數(shù);
步驟3、確定輸出濾波器的多目標(biāo)優(yōu)化模型,制定參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案;
步驟4、求解所述步驟3的多目標(biāo)優(yōu)化模型,對(duì)經(jīng)驗(yàn)估算法得到的初步輸出濾波器參數(shù)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化處理;
步驟5、通過(guò)對(duì)比優(yōu)化設(shè)計(jì)前后的輸出濾波器性能,驗(yàn)證參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的有效性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸出濾波器多目標(biāo)優(yōu)化參數(shù)設(shè)計(jì)方法,其特征在于:所述步驟2的具體方法為:首先通過(guò)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法對(duì)LC輸出濾波器進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì),并在LC輸出濾波器的參數(shù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,得出濾波電感L和濾波電容C的值,再選取適當(dāng)?shù)臑V波電阻R。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種輸出濾波器多目標(biāo)優(yōu)化參數(shù)設(shè)計(jì)方法,其特征在于:所述步驟2的通過(guò)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法對(duì)LC輸出濾波器進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)的具體方法為:已知LC輸出濾波器輸出中的最低次諧波ω,使諧振頻率ωc<<ω且ωc大于基波ω0,選取適當(dāng)?shù)摩?sub>c,并由此確定L和C的乘積,再根據(jù)諧波濾除性能和基波壓降的要求,選取較小的L和較大的C。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種輸出濾波器多目標(biāo)優(yōu)化參數(shù)設(shè)計(jì)方法,其特征在于:所述步驟2的選取適當(dāng)?shù)臑V波電阻R的具體方法為:基于如下所述的兩個(gè)原則選取適當(dāng)?shù)臑V波電阻R:(1)在濾波電阻R遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其串聯(lián)電容容抗的前提下盡可能選取較大的濾波電阻R,以保證較大的阻尼系數(shù)來(lái)抑制諧振;(2)保證濾波電阻R損耗不能太大。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種輸出濾波器多目標(biāo)優(yōu)化參數(shù)設(shè)計(jì)方法,其特征在于:所述步驟3的具體方法為:在所述步驟2初步設(shè)計(jì)的輸出濾波器參數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化,在滿足濾波器濾波性能的同時(shí),通過(guò)減小濾波電感L和濾波電容C的數(shù)值,建立以減小輸出濾波器體積和造價(jià)、提高輸出濾波器帶負(fù)載能力和減小輸出濾波器的損耗的為優(yōu)化目標(biāo)的多目標(biāo)優(yōu)化模型,制定參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案;
該多目標(biāo)優(yōu)化模型由如下所示的6個(gè)優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)構(gòu)成,其分別為:
上式中,f1為17次諧波衰減系數(shù),其優(yōu)化目標(biāo)為17次諧波衰減系數(shù)小于等于1/6;f2為19次諧波衰減系數(shù),其優(yōu)化目標(biāo)為19次諧波衰減系數(shù)小于1/14;f3為總諧波含量,其優(yōu)化目標(biāo)為總諧波含量小于等于5%;
設(shè)帶7×(4+j3)Ω的負(fù)載時(shí),基波壓降不小于0.9,可建立如下所示的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù):
上式中,f4代表基波壓降系數(shù),其優(yōu)化目標(biāo)為基波壓降系數(shù)不小于0.9;
C為濾波電容;L為濾波電感;R為濾波電阻;ZL為負(fù)載等效阻抗;
為了減小L和C的值,可建立如下所示的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù):
f5(L,C)=L≤0.02
f6(L,C)=C≤0.00005
其中,L≥0,C≥0;
上式中,f5代表電感值,其優(yōu)化目標(biāo)為電感值小于優(yōu)化前的電感值,該優(yōu)化前的電感值為0.02H;f6代表電容值,其優(yōu)化目標(biāo)為電容值小于優(yōu)化前的電容值,該優(yōu)化前的電容值為0.00005F。