一种无线电能传输系统参数优化方法及装置与流程

技术特征：
1.一种无线电能传输系统参数优化方法，其特征在于，包括：步骤1：建立无线电能传输系统的传输效率模型，所述传输效率模型包括多种模型参数；步骤2：根据所述多种模型参数生成初始种群；所述初始种群包括多个个体，所述多个个体包括多个发现个体、多个加入个体和多个侦查个体；步骤3：根据所述传输效率模型对所述多个发现个体、多个加入个体和多个侦查个体的位置进行更新，获得更新位置；步骤4：根据对所述多个发现个体、多个加入个体和多个侦查个体的位置进行更新的更新次数选取变异策略，并确定在执行变异策略后的所述多个个体的最优适应度值及最差适应度值；步骤5：判断所述更新次数是否小于最大更新次数，若所述更新次数小于所述最大更新次数，则返回步骤3，若所述更新次数大于或等于所述最大更新次数，则与所述最优适应度值对应的个体位置为所述无线电能传输系统的目标模型参数。2.根据权利要求1所述的无线电能传输系统参数优化方法，其特征在于，所述步骤2包括：确定所述多种模型参数的初始值的上下边界、种群数量；基于tent映射，根据所述初始值的上下边界和所述种群数量生成n个初始解；基于反向学习生成与所述n个初始解一一对应的n个反向解；将所述n个初始解和所述n个反向解进行合并，生成待选解集，根据所述传输效率模型确定所述待选解集的多个适应度值；沿从大到小的顺序对所述多个适应度值进行排序，选取适应度最好的n个待选解，形成所述初始种群；其中，n为所述种群数量。3.根据权利要求1所述的无线电能传输系统参数优化方法，其特征在于，所述变异策略包括柯西变异策略和高斯变异策略；所述步骤4包括：判断所述更新次数是否小于阈值更新次数；若所述更新次数小于所述阈值更新次数，则选取所述柯西变异策略；若所述更新次数大于或等于所述阈值更新次数，则选取所述高斯变异策略；其中，所述阈值更新次数小于所述最大更新次数。4.根据权利要求3所述的无线电能传输系统参数优化方法，其特征在于，所述阈值更新次数为：t
y
＝max_iter/2式中，t
y
为所述阈值更新次数，max_iter为所述最大更新次数。5.根据权利要求1所述的无线电能传输系统参数优化方法，其特征在于，所述更新位置包括发现更新位置，所述发现更新位置为：式中，为第i个发现个体第t 1次更新后第j维的个体更新位置；为第i个发现个
体第t次更新后第j维的个体更新位置；α为第一均匀随机数，α∈(0,1]；q为服从标准正态分布随机数；r第二均匀随机数，r∈[0,1]；st为警戒阈值，st∈[0.5,1.0]；max_iter为所述最大更新次数；l为所有元素都为1的1
×
d的矩阵，d为所述多种模型参数的维数。6.根据权利要求5所述的无线电能传输系统参数优化方法，其特征在于，所述更新位置包括加入更新位置，所述根据所述传输效率模型对所述多个加入个体的位置进行更新包括：采用莱维飞行策略，根据所述传输效率模型对所述多个加入个体的位置进行更新；其中，所述加入更新位置为：a

＝a
t
(aa
t
)
‑
111
式中，为第t 1次更新后的种群最优位置；为第t次更新后的种群最差位置；n为所述初始种群的种群数量；a

为1
×
d的矩阵，且每个元素都被随机赋值为1或
‑
1；s为莱维飞行路径；μ、ν均服从正态分布；γ为积分运算；γ为1.5。7.根据权利要求6所述的无线电能传输系统参数优化方法，其特征在于，所述更新位置包括侦查更新位置，所述侦查更新位置为：式中，为第t次更新后的种群最优位置；β为步长控制参数，β为随机数，并服从均值为0，方差为1的正态分布；k为第三随机数，k∈[
‑
1,1]；f
i
为第t次更新后的个体的适应度值；f
g
为第t次更新后种群的最优适应度值；f
w
为第t次更新后种群的最差适应度值；ε为常
数。8.根据权利要求1所述的无线电能传输系统参数优化方法，其特征在于，所述多个发现个体与所述多个个体的比例为0.2；所述多个侦查个体与所述多个个体的比例为0.1
‑
0.2。9.根据权利要求1所述的无线电能传输系统参数优化方法，其特征在于，所述传输效率模型为：k
m
＝f(m)ω＝2πf式中，η为传输效率；ω为电源角频率；f为电源频率；k
m
为耦合系数；m为线圈互感；r
l
为负载阻值；r
s
为电源内阻；r1为发射线圈的等效电阻；r2为接收线圈的等效电阻。10.一种无线电能传输系统参数优化装置，其特征在于，包括：模型建立单元，用于建立无线电能传输系统的传输效率模型，所述传输效率模型包括多种模型参数；种群初始化单元，用于根据所述多种模型参数生成初始种群；所述初始种群包括多个个体，所述多个个体包括多个发现个体、多个加入个体和多个侦查个体；位置更新单元，用于根据所述传输效率模型对所述多个发现个体、多个加入个体和多个侦查个体的位置进行更新，获得更新位置；变异单元，用于根据对所述多个发现个体、多个加入个体和多个侦查个体的位置进行更新的更新次数选取变异策略，并确定在执行变异策略后的所述多个个体的最优适应度值及最差适应度值；目标模型参数确定单元，用于判断所述更新次数是否小于最大更新次数，若所述更新次数小于所述最大更新次数，则返回位置更新单元，若所述更新次数大于或等于所述最大更新次数，则与所述最优适应度值对应的个体位置为所述无线电能传输系统的目标模型参数。

技术总结
本发明提供了一种无线电能传输系统参数优化方法及装置，其方法包括：步骤1：建立无线电能传输系统的传输效率模型，传输效率模型包括多种模型参数；步骤2：根据多种模型参数生成初始种群；步骤3：根据传输效率模型对初始种群的多个个体位置进行更新；步骤4：根据对多个个体的位置进行更新的更新次数选取变异策略，并确定在执行变异策略后的多个个体的最优适应度值及最差适应度值；步骤5：判断更新次数是否小于最大更新次数，若更新次数小于最大更新次数，则返回步骤3，若更新次数大于或等于最大更新次数，则与最优适应度值对应的个体位置为目标模型参数。本发明可最大化电能传输系统的传输效率，并提高获得目标模型参数的速度。并提高获得目标模型参数的速度。并提高获得目标模型参数的速度。


技术研发人员：常雨芳 唐杨 阎晟 李飞 尹帅帅 朱禛浩
受保护的技术使用者：湖北工业大学
技术研发日：2021.09.06
技术公布日：2021/12/13