[发明专利]一种LED散热器结构参数的双目标综合优化设计方法

摘要

本发明公开一种LED散热器结构参数的双目标综合优化设计方法。该方法通过响应曲面法准确建立综合优化目标与待优化结构参数之间的连续性函数关系，将正交试验法和遗传算法合理地结合在一起使用，能够针对复杂形貌散热器的结构参数在综合优化目标函数的解空间内完成全局寻优，获得包含提升LED散热性能在内的双目标综合优化的Pareto最优解，从而根据散热器设计目标的实际需求，快速确定各结构参数设计值的最优组合，有效提高散热器的散热效率，并大幅缩短研发周期，节省产品在设计、制造和应用等环节中的成本。

主权项

1.一种LED散热器结构参数的双目标综合优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)选定实施优化的两个单一设计目标的单一目标函数F1和F2；(2)确定对每个单一目标函数具有影响的散热器待优化结构参数XN及约束范围[XN-min,XN-max]；XN的编号N＝1,2,...,n，n为待优化结构参数的数量；(3)选择正交试验法中的正交表，根据选定的正交表的水平数m，在所述约束范围内从小到大平均分配各种待优化结构参数XN的水平值XN(M)，水平值编号M＝1,2,...,m，其中编号为N的待优化结构参数XN的第M个水平值为： X N ( M ) = X N - m i n + ( M - 1 ) ( X N - m a x - X N - m i n ) m - 1 ; ]]>按照待优化结构参数XN的编号顺序依次将待优化结构参数XN的水平值XN(M)填充到的正交表中列序靠前的各个因素列，形成所述正交表的实验方案；(4)以所述正交表中分配的待优化结构参数XN的一组水平组合作为所述实验方案的一组实验参数，通过热性能仿真计算得到第K组实验的单一目标函数F1(K)的数值，并按预设方法得到第K组实验的另一单一目标函数F2(K)的数值，K为实验编号K＝1,2,...,k；(5)按照所述正交表安排的实验编号顺序，分别构建出待优化结构参数XN的水平组合矩阵X、单一目标函数F1的数值矩阵F1和单一目标函数F2的数值矩阵F2：(6)对水平组合矩阵X中的元素在各自对应的待优化结构参数XN的约束范围内实施归一化处理，得到的归一化水平组合矩阵中的元素xN(K)： x N ( K ) = X N ( K ) - X N - m i n X N - m a x - X N - min , ]]>按照水平组合矩阵X中对应的元素排列，将元素xN(K)组成归一化水平组合矩阵x：其中，归一化水平组合矩阵x中的每一列均对应于一个归一化的待优化结构参数xN的取值，xN脚标N为待优化结构参数的编号；归一化处理后，xN∈[0,1]，即[0,1]为归一化后的待优化结构参数xN的约束范围；(7)通过响应曲面法拟合得到单一目标函数F1和F2分别与归一化的待优化结构参数xN之间的函数关系式： F 1