一种基于循环神经网络的电磁干扰滤波器设计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于循环神经网络的电磁干扰滤波器设计方法，该方法能够实现电磁干扰滤波器的快速建模，并基于此模型实现电磁干扰滤波器的快速设计。相比于传统建模方法，本发明专利技术建模方法使用了全连接神经网络对电磁干扰滤波器中的元器件进行编码，使得元器件之间的相互耦合能够通过神经网络的训练自动学习。因此，本发明专利技术避免了对复杂的元器件之间相互耦合效应进行人为分析，同时运用循环神经网络将滤波器的拓扑信息包含在所建立的模型中，从而实现对滤波器插入损耗的快速准确建模，此外本发明专利技术结合具体电磁干扰要求标准以及网格搜索算法可以实现对滤波器的快速优化设计。

【技术实现步骤摘要】
一种基于循环神经网络的电磁干扰滤波器设计方法
本专利技术属于电力电子电磁兼容
，具体涉及一种基于循环神经网络的电磁干扰滤波器设计方法。
技术介绍
随着高功率密度、高效率、高工作频率的功率变换器的问世，使得电力电子系统中的电源部分由早年稳定而可靠的线性稳压电源开始被新型高频开关电源取代。在电力电子系统中，随着功率半导体器件的高频化，功率变换器的高功率密度和高速开关将导致严重的电磁干扰问题，这将严重影响电力电子系统的可靠性，因此为了保证电力电子系统的可靠性，滤波器成为缓解这些问题的常用解决方案之一。在实践中，对于不同的电力电子系统，发射和抗扰度特性不相同，很难从现有的滤波器产品中选择合适的滤波器，通常需要针对不同的系统定制滤波器，因此开发高效且准确的滤波器设计方法具有重要意义。在工业应用中，滤波器的结构和拓扑取决于许多因素，例如系统的电压水平、电流水平、尺寸和所需的插入损耗。常用的方法是根据理想电路模型推导滤波器参数，进行滤波器元器件的选择(主要包括电容和电感)，但是由于在理想电路模型中未考虑滤波器元器件的高频耦合效应和寄生效应，理想本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于循环神经网络的电磁干扰滤波器设计方法，包括如下步骤：/n(1)依据电力电子系统的限制因素，确定电磁干扰滤波器的拓扑结构以及拓扑结构中各元器件可选用的型号；/n(2)制造电磁干扰滤波器样机，多次改变滤波器样机中各元器件的型号，并测试滤波器样机对应的插入损耗；/n(3)以滤波器样机各元器件型号对应的编号为输入变量，以滤波器样机的插入损耗为输出变量，根据步骤(2)得到的结果生成各次不同型号条件下对应的样本；/n(4)构建合适的神经网络结构，利用上述样本对该神经网络进行训练，得到电磁干扰滤波器模型；/n(5)测试未接入电磁干扰滤波器情况下电力电子系统的电磁干扰频谱，对比标准限值要求，建立电...

【技术特征摘要】
1.一种基于循环神经网络的电磁干扰滤波器设计方法，包括如下步骤：
(1)依据电力电子系统的限制因素，确定电磁干扰滤波器的拓扑结构以及拓扑结构中各元器件可选用的型号；
(2)制造电磁干扰滤波器样机，多次改变滤波器样机中各元器件的型号，并测试滤波器样机对应的插入损耗；
(3)以滤波器样机各元器件型号对应的编号为输入变量，以滤波器样机的插入损耗为输出变量，根据步骤(2)得到的结果生成各次不同型号条件下对应的样本；
(4)构建合适的神经网络结构，利用上述样本对该神经网络进行训练，得到电磁干扰滤波器模型；
(5)测试未接入电磁干扰滤波器情况下电力电子系统的电磁干扰频谱，对比标准限值要求，建立电磁干扰滤波器的定量设计指标；
(6)利用所述电磁干扰滤波器模型仿真所有不同元器件型号组合下的电磁干扰滤波器插入损耗；
(7)将步骤(6)中仿真得到的插入损耗代入步骤(5)中所建立的定量设计指标，利用优化算法从所有设计方案中计算选取电磁干扰滤波器的最优设计方案。


2.根据权利要求1所述的电磁干扰滤波器设计方法，其特征在于：所述步骤(1)中电力电子系统的限制因素包括功率等级、空间限制、散热、所需的插入损耗。


3.根据权利要求1所述的电磁干扰滤波器设计方法，其特征在于：所述步骤(4)中构建的神经网络结构由一个全连接神经网络和一个循环神经网络连接组成。


4.根据权利要求3所述的电磁干扰滤波器设计方法，其特征在于：所述全连接神经网络为单层结构即相当于一个编码层，该编码层实质是一个T×d大小的矩阵，T为滤波器样机中各元器件可选用的型号数量，d为编码向量维度且为2的多次方，该编码层用于对滤波器样机各元器件型号对应的编号进行编码转换成d维的编码向量。


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【专利技术属性】
技术研发人员：陈恒林，陆德政，叶世泽，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33