检索结果-内蒙古大学图书馆

中国机械工程 2010年第15期21卷 1825-1830页

作者：王立强卢琴芬叶云岳浙江大学杭州310027

建立了城市轨道交通用单边直线感应电机(SLIM)的3D有限元模型,通过次级结构参数化分析研究了次级结构参数对电机启动力特性的影响,找出了两个对启动力特性影响较大的参数,即次级铝板厚度与次级宽度。建立了仅需少量3D参数化有限元的分... 详细信息

建立了城市轨道交通用单边直线感应电机(SLIM)的3D有限元模型,通过次级结构参数化分析研究了次级结构参数对电机启动力特性的影响,找出了两个对启动力特性影响较大的参数,即次级铝板厚度与次级宽度。建立了仅需少量3D参数化有限元的分析结果,以及基于神经网络的SLIM启动力特性的表面响应模型。基于SLIM的表面响应模型,以次级铝板厚度与次级宽度为设计变量,以获得最大启动推力及最小法向力为优化目标,利用多目标遗传算法对SLIM次级结构参数进行了优化。提出了结合直线电机综合力性能指标进行最佳次级结构参数选择的方法。仿真与实验结果验证了电机表面响应模型以及优化方法的有效性。

关键词：单边直线感应电机多目标优化表面响应模型次级结构参数神经网络

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改进的表面响应模型及其在电磁装置优化设计中的应用

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电机与控制学报 2003年第3期7卷 195-197,201页

作者：罗平杨仕友倪光正浙江大学电气工程学院浙江杭州310027

根据实际工程问题的特点,对现有表面响应模型进行了改进研究,然后将其与禁忌算法相结合,提出了应用于电磁装置优化设计的一种快速全局优化算法,得以解决随机类全局优化算法对计算机资源过度需求这一“瓶颈”问题。实际算例表明,改进算... 详细信息

根据实际工程问题的特点,对现有表面响应模型进行了改进研究,然后将其与禁忌算法相结合,提出了应用于电磁装置优化设计的一种快速全局优化算法,得以解决随机类全局优化算法对计算机资源过度需求这一“瓶颈”问题。实际算例表明,改进算法的计算效率和可靠性均优于原算法,可广泛推广应用于实际电磁装置的优化设计。

关键词：表面响应模型电磁装置优化设计禁忌算法电磁场数值计算

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表面响应模型在磁化曲线拟合中的应用

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机电工程 2008年第3期25卷 107-110页

作者：王建姚缨英浙江大学电工电子研究所浙江杭州310027

利用表面响应模型与遗传算法相结合的方法,将其应用于变压器模型仿真过程中磁化曲线的拟合。并且在FORTRAN语言环境下实现了该算法。通过与传统的最小二乘法相比较,验证了该算法可较大幅度地提高拟合精度,在非线性曲线拟合、设备优化设... 详细信息

利用表面响应模型与遗传算法相结合的方法,将其应用于变压器模型仿真过程中磁化曲线的拟合。并且在FORTRAN语言环境下实现了该算法。通过与传统的最小二乘法相比较,验证了该算法可较大幅度地提高拟合精度,在非线性曲线拟合、设备优化设计领域等具有良好的应用前景。

关键词：表面响应模型遗传算法磁化曲线拟合 FORTRAN

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基于变系数Steinmetz公式的直流偏磁下铁心损耗计算

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电工技术学报 2019年第A01期34卷 1-6页

作者：康丽张艳丽唐伟张殿海刘圳沈阳工业大学沈阳110870 中车大连机车车辆有限公司大连116300

直流偏磁会增大电力变压器铁心损耗,使变压器局部过热,发生绝缘材料老化,影响变压器正常运行。为了更准确地计算直流偏磁下铁心的损耗,本文基于爱泼斯坦方圈测量数据,分析了电工钢片直流偏磁的磁化特性和损耗特性,在传统 Steinmetz 损... 详细信息

直流偏磁会增大电力变压器铁心损耗,使变压器局部过热,发生绝缘材料老化,影响变压器正常运行。为了更准确地计算直流偏磁下铁心的损耗,本文基于爱泼斯坦方圈测量数据,分析了电工钢片直流偏磁的磁化特性和损耗特性,在传统 Steinmetz 损耗计算公式的基础上,采用变系数的方法对 Steinmetz 进行改进,引入直流偏磁损耗系数 g 描述直流偏磁对损耗的影响。在此基础上,基于径向基函数表面响应模型对直流偏磁损耗系数与偏置磁场及交流磁通密度的关系曲面进行拟合。最后,通过与实验数据进行对比分析,验证了模型的有效性。

关键词：直流偏磁铁心损耗 Steinmetz公式表面响应模型

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永磁同步电动机磁钢的多目标微粒群算法优化

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电机与控制学报 2009年第2期13卷 173-178页

作者：范坚坚吴建华黎宪林沈磊浙江大学电气工程学院浙江杭州310027

系统分析了表贴式永磁同步电动机磁钢结构参数对气隙磁密波形的影响。针对PMSM气隙磁密波形需综合具有足够大的基波幅值与足够小的正弦性畸变率的要求,利用表面相应模型对样本点需求量少的特点,建立了表面响应模型与多目标微粒群算法混... 详细信息

系统分析了表贴式永磁同步电动机磁钢结构参数对气隙磁密波形的影响。针对PMSM气隙磁密波形需综合具有足够大的基波幅值与足够小的正弦性畸变率的要求,利用表面相应模型对样本点需求量少的特点,建立了表面响应模型与多目标微粒群算法混合的全局优化算法,以获得极大的气隙磁密基波幅值与极小的气隙磁密波形正弦性畸变率,对磁钢结构参数进行多目标优化。仿真与实验对比优化前后电机的气隙磁密波形和反电势波形的结果,验证了优化结果的正确性,并验证了该多目标优化算法在磁钢结构参数优化中应用的可行性。

关键词：永磁同步电动机磁钢气隙磁密多目标优化表面响应模型微粒群优化算法

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基于磁共振成像系统的头部三维电阻抗成像技术研究

基于磁共振成像系统的头部三维电阻抗成像技术研究

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作者：高诺浙江大学

学位级别：博士

在现代医学中,高分辨率的、精确的电阻率分布图对许多疾病的诊断和治疗都起着十分重要的作用。基于磁共振成像系统的生物电阻抗成像技术(MREIT)是近几年发展起来的新型非入侵式成像技术。由于该技术的成像精确度与空间分辨率都比普通阻... 详细信息

在现代医学中,高分辨率的、精确的电阻率分布图对许多疾病的诊断和治疗都起着十分重要的作用。基于磁共振成像系统的生物电阻抗成像技术(MREIT)是近几年发展起来的新型非入侵式成像技术。由于该技术的成像精确度与空间分辨率都比普通阻抗成像技术高很多,受到越来越多的阻抗成像技术工作者的关注。目前MREIT技术存在的问题有:1,大多数MREIT成像算法都是基于二维物体的阻抗成像;2,成像物体在核磁共振成像系统(MRI)中的旋转问题。这两个问题阻碍了MREIT技术的继续发展。本论文针对上述两个影响MREIT技术发展的问题展开研究,首先提出了一种三维MREIT成像算法,实现了对三维物体的阻抗重建,然后针对成像物体在MRI系统中的旋转问题,提出了两个仅利用单个磁感应强度测量值对三维物体电导率分布进行重建的MREIT算法。上述算法的可行性与有效性均在头模型上进行了计算机仿真实验验证,并取得了令人满意的结果。本论文安排如下: 1,第一章简述了选题意义。首先概述了生物电阻抗分布图的医学研究意义、传统生物电阻抗成像技术对头部进行阻抗成像的难点,然后介绍了基于磁共振成像系统的生物电阻抗成像技术的发展及研究潜力,最后介绍了本论文的主要研究内容与主要创新点。 2,第二章详细介绍了基于磁共振成像系统的生物电阻抗成像技术的背景知识。首先对磁共振成像的成像原理做了简单的介绍,然后介绍了利用磁共振成像系统检测物体内电流密度分布的电流密度成像技术的成像过程与成像原理,最后论述了基于磁共振成像系统的生物电阻抗成像技术的发展历程、正问题、逆问题与目前面临的难点问题。 3,第三章针对目前MREIT技术大多是对二维物体进行阻抗成像的问题,将二维MREIT算法进行了三维扩展,从正问题、逆问题、解的唯一性等方面对此三维MREIT算法进行了详细论述。然后利用此三维MREIT算法在四层球头模型上进行两组仿真实验,分别利用此算法检测头部真实电导率分布及检测由脑出血与脑缺血引起的大脑电导率的变化。两组仿真实验结果均取得了令人满意的结果。 4,第四章针对目前阻碍MREIT发展的最大问题,成像物体在MRI系统中的旋转问题,原创性地提出了一种基于径向基函数的MREIT算法,RBF-MREIT算法。该算法仅利用单个磁感应强度测量值对三维物体电导率分布进行重建,有效地解决了成像物体在MRI系统中的旋转问题。在三层球头模型与真实头模型上进行的仿真实验证明了该算法的可行性与有效性。 5,第五章提出了一种新颖的、基于表面响应模型的MREIT算法,RSM-MREIT算法。该算法利用表面响应模型方法与单纯形法构建函数输入—输出关系式并对最优电导

关键词：阻抗成像电流密度成像径向基函数表面响应模型电导率

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人体全消化道生理参数介入式遥测系统定位技术研究

人体全消化道生理参数介入式遥测系统定位技术研究

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作者：李鸿炜上海交通大学

学位级别：博士

针对现有消化道动力功能性疾病诊查方法的缺陷,本文在国家自然科学基金项目(编号:60875061)、国家863计划项目(编号:2006AA04Z368)、国家863计划项目(编号:2007AA04Z234)和上海交通大学“医工(理)交叉研究基金”项目资助(编号:YG2007MS... 详细信息

针对现有消化道动力功能性疾病诊查方法的缺陷,本文在国家自然科学基金项目(编号:60875061)、国家863计划项目(编号:2006AA04Z368)、国家863计划项目(编号:2007AA04Z234)和上海交通大学“医工(理)交叉研究基金”项目资助(编号:YG2007MS21)的资助和支持下,深入研究了人体全消化道生理参数介入式遥测方法及遥测胶囊的体外无线定位技术,研制了定位精度高、抗干扰能力强、便携式的定位系统。以诊查消化道动力功能疾病为出发点,研制了能够在人体正常生理状态下监测全消化道生理参数(压力、温度和pH值)的介入式遥测系统。分析了系统的总体方案、硬件电路、MCU程序、以及数据处理软件系统的设计。通过临床试验,验证了人体全消化道生理参数介入式遥测系统的可行性。针对遥测胶囊的定位问题,提出了基于区域分割的二维射频信号强度定位法。该方法通过将人体腹部表面进行区域分割,仿真建立“区域号——体外天线接收信号强度”标定数据库。利用查表法,实现对遥测胶囊的二维区域定位。从而,解决了由于人体组织对射频信号衰减特性复杂和受试者个体差异导致的很难建立精确射频信号衰减模型这一问题;提高了射频信号强度定位法的抗干扰能力。此外,研究了射频信号相差定位法、永磁标记物定位法,以及直流脉冲定位法。通过体外实验,比较了各种定位方法的优缺点,并得出结论:这些定位方法的可行性不足。在总结以上各定位方法优缺点的基础上,提出了基于低频交流励磁的遥测胶囊定位方案:在人体腹部表面布置多个单维圆柱状励磁线圈,遥测胶囊内封装一个单维感应线圈;各励磁线圈轮流励磁,同时,在感应线圈中产生相应的感应电动势;遥测胶囊中的检测电路检测各感应电动势,并由其射频模块,将检测数据发送至数据接收器存储;最后,将存储在数据接收器中的感应电动势检测数据,导入上位机定位算法软件中,从而解得遥测胶囊位置坐标。为了建立精确的定位模型,从单个励磁线圈磁场分布模型入手,分析了等效磁偶极子模型、等效环形线电流模型、等效环形线电流的简化模型、基于场源离散化的等效载流螺线管磁场分布模型。通过比较这些模型计算磁场强度的精度,确定以基于场源离散化的等效载流螺线管磁场分布模型为基础,建立了交流励磁定位模型。为了求解由定位模型导出的非线性方程组,提出了基于表面响应模型和模拟退火算法的混合定位算法。通过仿真与传统算法相比较,得出此算法计算精度高,收敛速度较快。采用上述交流励磁定位方案,研制了便携式交流励磁定位系统。分析了系统总体结构、磁场检测子系统、体外励磁控制和数据接收子系统的设计方案,研究了系统参数的选取和优化方法。提出了基于证据理论决策的多元信息融合定位方法,并通过仿真实验验证了其可行性。搭建了定位实验台架,应用便携式交流励磁定位系统,进行了大量的体外定位实验,评价其定位精度。为了对定位结果进行误差修正,分析了多种误差修正方法:传统误差修正法、基于高阶多项式拟合的误差修正法、Hardy’s Multi-Quadrick误差修正法,提出了基于径向基神经网络的误差修正方法。通过评价各修正法对定位数据修正效果,得出基于径向基神经网络的误差修正法能够减小最大定位误差和平均误差。验证了便携式交流励磁定位系统与人体组织的电磁相容性,即定位系统对人体的是否存在辐射伤害和人体组织是否对系统定位精度存在影响。用生理盐水和猪肉来模拟人体组织,将遥测胶囊放在其中,通过磁场强度受影响评估实验和定位精度受影响评估实验,验证了生物组织对本定位系统基本无影响。另一方面,通过电磁仿真,获得了定位系统对人体的电磁辐射剂量,将其与国际人体电磁辐射安全标准相比较,验证了定位系统的人体电磁安全性。实验和仿真结果表明,交流励磁定位方案能够满足对遥测胶囊进行体外便携定位要求。而且根据此方案设计的便携式交流励磁定位系统,定位精度较高,抗干扰能力强,对人体无电磁辐射伤害。因此,本文设计的定位系统具有很高的临床应用价值。

关键词：消化道介入式生理参数遥测胶囊定位交流励磁信息融合证据理论表面响应模型模拟退火算法误差修正人体电磁安全性

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直流偏磁下Steinmetz损耗模型研究

直流偏磁下Steinmetz损耗模型研究

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作者：康丽沈阳工业大学

学位级别：硕士

当变压器在直流偏磁下运行时,会导致变压器的铁心在磁通密度饱和区域进行工作,增大铁心损耗,加剧铁心的振动和噪声,甚至破坏变压器的稳定运行。多年来,国内学者一直关注如何有效地抑制变压器的直流偏磁现象,而从直流偏磁下变压器铁心磁... 详细信息

当变压器在直流偏磁下运行时,会导致变压器的铁心在磁通密度饱和区域进行工作,增大铁心损耗,加剧铁心的振动和噪声,甚至破坏变压器的稳定运行。多年来,国内学者一直关注如何有效地抑制变压器的直流偏磁现象,而从直流偏磁下变压器铁心磁性能改变的角度分析直流偏磁的影响还是近些年的事情。因此直流偏磁下铁心损耗的准确计算对提高变压器的运行效率尤为重要。本文采用实验室爱泼斯坦方圈法来测量取向电工钢片的磁特性,在此基础上,分析直流偏磁对取向电工钢片的磁滞特性和损耗特性的影响。并以传统的Steinmetz损耗公式为基础,提出考虑直流偏磁的改进型Steinmetz损耗公式。最后将上述的研究成果应用于实际电力变压器的磁性能仿真计算中,计算出直流偏磁下变压器的铁心损耗。主要研究内容如下:首先,基于实验室爱泼斯坦方圈实验,测量了取向电工钢片有、无直流偏磁激励的磁特性,分析直流偏磁对铁心损耗的影响。基于大量的实验数据,采用数学算法求取了直流偏磁磁感应强度Bdc。分析了直流偏磁磁感应强度Bdc与直流偏磁磁场强度Hdc和交流磁感应强度Bac的关系。然后,在测量数据的基础上,对传统的Steinmetz损耗公式进行分析研究,提出引入直流偏磁磁感应强度Bdc的方法修正Steinmetz损耗模型,同时,为了提高模型计算的精度,引入一个考虑直流偏磁的变系数。运用表面响应模型对这个引入的变系数进行了拟合。并将改进的直流偏磁下Steinmetz损耗公式计算值与实验测量值进行比较,验证了该模型的有效性。最后,将改进的直流偏磁下Steinmetz损耗模型应用于电力变压器铁心损耗仿真计算中,利用商用软件MagNet对变压器进行仿真建模,分析了直流偏磁下铁心磁通密度的变化,并将改进的模型计算值、有限元软件仿真值进行了分析比较,为电力变压器直流偏磁性能的研究提供了参考。

关键词：直流偏磁变压器铁心损耗 Steinmetz损耗公式表面响应模型

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电磁场逆问题分析计算的快速全局优化算法研究

电磁场逆问题分析计算的快速全局优化算法研究

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作者：张慧浙江大学

学位级别：硕士

随着计算机技术的发展和电磁场数值计算理论、方法的不断丰富与完善，以及工程技术发展的客观需求，以电磁装置的优化设计为背景的电磁场逆问题已成为国内外计算电磁学的研究热点之一。目前，对于电磁场逆问题的求解，都是将其分解为一... 详细信息

随着计算机技术的发展和电磁场数值计算理论、方法的不断丰富与完善，以及工程技术发展的客观需求，以电磁装置的优化设计为背景的电磁场逆问题已成为国内外计算电磁学的研究热点之一。目前，对于电磁场逆问题的求解，都是将其分解为一系列正问题，然后采用一定的优化方法通过迭代解算达到最终优化设计的目的。有鉴于此，本文对电磁场逆问题的核心内容之一——即优化算法，进行了较为深入、系统的研究。在充分分析、归纳国内外现有优化算法的基础上，提出了具有工程实用价值的新快速全局优化算法。首先，本文对归属随机类优化算法的遗传算法和粒子群算法进行了重点研究。在分析各自特点基础上，为提高遗传算法和粒子群算法的全局搜索能力和快速寻优能力，分别提出了若干改进措施，得到了两种适用于电磁装置单目标多峰函数全局优化设计的改进遗传算法和改进粒子群算法，并通过对典型数学函数的分析和计算，验证了改进算法的有效性与实用性。其次，为解决电磁场逆问题分析、计算中由于随机类优化算法需进行数以千计次电磁场的数值分析，以致计算时间和计算量难以满足工程分析实际要求的难题，本文将表面响应模型法引入电磁场逆问题的求解，研究了基于紧支径向基函数和基于移动最小二乘法的两种表面响应模型，并将其分别与改进的遗传算法和粒子群算法相结合，提出两种不同的混合快速全局优化算法。最后，本文将所提出的快速混合全局优化算法应用于典型的工程电磁场逆问题的分析和计算，取得了满意的计算结果。实例证明，本文算法既能有效地提高优化计算的效率，又可保证算法的全局搜索能力。

关键词：快速全局优化算法电磁场逆问题粒子群算法遗传算法表面响应模型优化设计

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新型开放式超导MRI主磁体设计

新型开放式超导MRI主磁体设计

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作者：黄文月沈阳工业大学

学位级别：硕士

磁共振成像(MRI,Magnetic Resonance Imaging)技术是目前最有价值、最有发展前景的医学诊断技术之一。MRI设备是一种高端医疗诊断设备,其磁体结构分为永磁型、常导型和超导型三种。在我国,由于稀土永磁资源丰富,使得永磁型MRI的价格相... 详细信息

磁共振成像(MRI,Magnetic Resonance Imaging)技术是目前最有价值、最有发展前景的医学诊断技术之一。MRI设备是一种高端医疗诊断设备,其磁体结构分为永磁型、常导型和超导型三种。在我国,由于稀土永磁资源丰富,使得永磁型MRI的价格相对低廉,而且其磁体结构开放性好,所以永磁型MRI广泛应用于临床。但是,近年来由于国家对稀土资源的限制政策,永磁低场MRI的价格优势正逐步消失,这使得超导型MRI又重新走入人们的视线。传统超导型MRI装置通常采用螺线管式磁体结构,其成像空间为一个圆柱腔体,开放度低。为了提高超导MRI磁体结构的开放度,本文提出了一种新型开放式超导型MRI磁体结构。提出的新型超导MRI设备的磁体形式参照了永磁MRI的开放式结构,而主磁场则是由超导线圈产生。为了实现其成像区的高磁场强度、高磁场均匀度等设计目标,本文研究了一种全局优化算法。在优化算法执行过程中,首先,利用正交试验法从初始设计变量中确定出影响磁体性能指标的关键设计变量;然后,在变量空间内,利用拉丁超立方采样策略获得均匀分布的空间采样数据;并利用表面响应模型中多二次径向基函数近似模拟优化目标。同时,讨论了表面响应模型中形状参数的选取方法;最后,使用进化策略寻求表面响应模型的全局最优解。为了验证上述算法的有效性,本文选取了解析函数进行测试。并对国际公认的验证优化算法有效性的TEAM标准问题22进行了计算,对比分析了计算结果。最后,将上述优化算法应用于开放式超导MRI主磁体结构的优化设计。以磁体极面形状为优化对象,完成了所提出的超导MRI磁体结构的最佳尺寸设计,获得了一种高场强、高均匀度的主磁体结构。

关键词：磁共振成像多二次径向基函数超导表面响应模型进化策略

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