[发明专利]基于粒子群算法的去耦电容器选择方法

摘要

本发明公开了一种基于粒子群算法的去耦电容器选择方法，主要解决现有技术选择时间长和自动化程度低的问题。其实现步骤是：(1)设置基本参数；(2)随机生成粒子选择的去耦电容器矩阵；(3)判断添加粒子选择的去耦电容器后，电源分配网络阻抗是否小于目标阻抗，如果小于则执行步骤(4)，否则转入步骤(6)；(4)更新粒子个体最优解矩阵；(5)更新种群最优解矩阵；(6)更新粒子选择的去耦电容器矩阵；(7)判断迭代是否结束，如果结束则取出种群最优解矩阵，得到选择的去耦电容器，否则转入步骤(3)。本发明缩短了仿真时间，选择结果直观，提高了去耦电容器选择的自动化程度，可用于高速电路设计。

主权项

一种基于粒子群算法的去耦电容器选择方法，包括：1)参数预处理步骤：(1.1)设置印刷电路板上稳压器的等效电阻R1，等效电感L1，计算稳压器等效导纳Z1；(1.2)设置印刷电路板电源/地平面的等效电阻R2，等效电容C1，计算电源/地平面等效导纳Z2；(1.3)获取印刷电路板上过孔的等效电阻R3和等效电感L2，根据实际过孔数目计算等效电阻R3和等效电感L2，计算过孔等效阻抗Z3；(1.4)根据集成芯片最大电流、电源电压、纹波系数，计算电源分配网络目标阻抗Z，确定目标频率；2)去耦电容器选择步骤：(2.1)生成包含N个粒子的初始种群，随机生成粒子i选择的去耦电容器，保存在矩阵X[i，C]中，i为粒子，代表矩阵第i行，i＝1，2，...，N，C为矩阵列数，代表可用去耦电容器的种类，同时随机生成种群最优解矩阵Y[1，C]，粒子i的速度矩阵和个体最优解矩阵P[i，C]，设迭代次数为k，k＝1，2，...，W，W为正整数；(2.2)开始迭代，令k＝1，在目标频率内，计算第i个粒子添加去耦电容器X[i，C]后电源分配网络阻抗Z4，并判断其是否小于目标阻抗Z，如果小于则执行步骤(2.3)，否则转入步骤(2.5)；(2.3)更新粒子i的个体最优解矩阵P[i，C]，i＝1，2，...，N；(2.4)更新种群最优解矩阵Y[1，C]，比较粒子i个体最优解矩阵P[i，C]各列和S2i的大小，i＝1，2，...，N，取出S2i最小时对应的个体最优解矩阵P[i，C]，并保存在种群最优解矩阵Y[1，C]中；(2.5)用粒子群算法速度更新公式和位置更新公式更新粒子i在第k次迭代中选择的去耦电容器矩阵X[i，C]，即对粒子i在第k‑1次迭代中选择去耦电容器矩阵加上粒子i速度矩阵；(2.6)令k＝k+1，如果k小于W，则转入步骤(2.2)，否则取出种群最优解矩阵Y[1，C]并在MATLAB GUI界面上显示选择去耦电容器的种类和个数，绘制电源分配网络阻抗图。