[发明专利]基于残差进化算法的多LED太阳光光谱合成LED类型选择方法

权利要求书

1.基于残差进化算法的多LED太阳光光谱合成LED类型选择方法，包括以下步骤：

S1.计算光谱匹配度的残差分布,寻找最大残差所在波段位置；

S2.选择对应的LED种类；

S3.利用差分进化算法对当前LED类型组合下的光谱合成工作参数进行优化，计算得到当前LED类型组合下的光谱合成优化结果并判断是否满足要求；迭代直至光谱匹配度满足要求，输出LED类型选择的结果；

所述步骤S1具体为：

(1)获取产品库中每种类型的LED在额定工作电流下的光谱分布S(λ)；

(2)利用高斯函数数值表达LED的光谱功率分布，实现LED光谱的可计算；

(3)初始化参数：确定光谱匹配度的失配比目标值T_sm,太阳光光谱合成目标光谱Ф(λ)，LED的种类个数k＝0，根据IEC 60904-9标准，将400-1100nm划分为6个波段，400nm-500nm,500nm-600nm,600nm-700nm,700nm-800nm,800nm-900nm,900nm-1100nm；

(4)残差分析：按照光谱匹配评价标准，根据公式(4.1)计算光谱匹配残差R_λi,Δλi，获得残差分布并得到最大残差所在的波段位置Δλ_Rmax，

其中是采用当前k种类型的LED拟合得到的合成光谱；λ为波长，N_i、S_i(λ)分别为第i种类型的LED的个数和光谱功率分布，λ_t是划分的6个波段第t个波段的起始波长，Δλ_t是相应第t个波段的波长间隔，λ_i表示第i种类型LED的波长；

所述步骤S2具体为：

(5)LED类型选择

以σλ为波段间隔划分残差最大波段Δλ_Rmax，并计算子波段的光谱匹配残差分布其中σλ的取值选用LED的半高宽；寻找子波段残差分布的最大位置所在波段σλ_Rmax，从LED产品库中挑选峰值波长最接近σλ_Rmax的LED类型；先验的当k＝0时，选择白光LED，并设置k＝k+1；

所述步骤S3具体为：采用差分进化算法对k种类型的LED合成太阳光光谱进行参数寻优，主要步骤包括：初始化、变异、交叉、选择及迭代，输出LED类型、每种类型的个数及光谱匹配度结果。

2.根据权利要求1所述的基于残差进化算法的多LED太阳光光谱合成LED类型选择方法，其特征在于，所述步骤初始化具体为：

(6.1)随机初始化包含N个个体的种群，每个个体由k维向量组成，其中表示第g代中第i个粒子，第j种类型的LED的个数；

3.根据权利要求2所述的基于残差进化算法的多LED太阳光光谱合成LED类型选择方法，其特征在于，所述步骤变异具体为：

从种群中选择3个个体，按照式6.2的差分变异方法产生变异向量V_i：

其中是第g代中具有最佳适应度函数的个体，和是随机选择的两个个体，而且R₁≠R₂；F＝0.8是缩放因子。

4.根据权利要求3所述的基于残差进化算法的多LED太阳光光谱合成LED类型选择方法，其特征在于，所述步骤交叉具体为：

(6.3)按照下式进行交叉操作，其中K是[1,k]之间的随机数，Cr为[0,1]间的交叉概率，Cr＝0.2；