基于电磁逆问题求解的开关电弧形态重构方法研究 被引量：8

1

作者 张鹏飞 张国钢 +2 位作者 杨博宇 刘婉莹 耿英三 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期159-166,199,共8页

对电弧的空间形态及其运动特性的测量和分析,有助于揭示电弧从产生、发展到熄灭的物理过程中的相关规律,是研究并提高开关电器产品性能的有效途径之一。研究并提出了一种基于电磁逆问题求解来重构开关电弧实际形态的方法。依据开关电弧... 对电弧的空间形态及其运动特性的测量和分析,有助于揭示电弧从产生、发展到熄灭的物理过程中的相关规律,是研究并提高开关电器产品性能的有效途径之一。研究并提出了一种基于电磁逆问题求解来重构开关电弧实际形态的方法。依据开关电弧周围空间磁场分布,利用数学反演的方法获得电弧形态,是一种典型的连续场域逆问题。为了克服该类问题的不适定性,针对低压开关电器的结构和工作特点,结合空气介质开关电弧等离子体的物理特性,建立了电弧形态重构逆问题的数学模型;对正问题进行了深入分析,从而在物理上增加了一定的先验信息;基于现代智能优化方法,为逆问题的求解设计了快速而稳定的算法。实例分析表明,提出的方法能够实现开关电弧空间形态的有效重构,为开关电弧测试技术的研究和发展提供了有益的补充。 展开更多

关键词 电磁逆问题 开关电弧形态 重构 智能优化

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非线性最优化方法在医学电磁逆问题中的应用

2

作者 张子义 丁亮 +1 位作者 张亮 刘培国 《微波学报》 CSCD 北大核心 2012年第S3期412-415,共4页

医学电磁逆问题多属于非线性电磁逆问题。非线性最优化方法作为解决非线性逆问题的有力工具,被广泛应用到医学电磁逆问题的求解中。本文简要叙述了非线性最优化方法的基本理论,并在脑电(磁)逆问题、心电(磁)逆问题、乳腺肿瘤成像、脑水... 医学电磁逆问题多属于非线性电磁逆问题。非线性最优化方法作为解决非线性逆问题的有力工具,被广泛应用到医学电磁逆问题的求解中。本文简要叙述了非线性最优化方法的基本理论,并在脑电(磁)逆问题、心电(磁)逆问题、乳腺肿瘤成像、脑水肿成像等四个医学领域介绍了非线性最优化方法的应用。 展开更多

关键词 医学电磁逆问题 医学电磁成像 非线性最优化方法

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电机电磁场逆问题数值计算的改进 TABU 算法 被引量：11

3

作者 杨仕友 倪光正 钱金根 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第2期83-86,共4页

在分析现有ＴＡＢＵ算法基础上，本文提出了一种通用的连续变量全局优化ＴＡＢＵ算法；典型数学函数验证和应用实例表明：本文算法仅用模拟退火（ＳＡ）算法２０％左右的迭代次数便可得到略好于ＳＡ算法的（全局）最优解。

关键词 TABU算法 电磁场逆问题 电机 电磁场 数值计算

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改进的禁忌搜索算法及其在电磁场逆问题中的应用 被引量：4

4

作者 安斯光 杨仕友 李桃 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第24期30-33,共4页

针对求解多极值点目标函数的电磁场逆问题,提出了一种改进的禁忌搜索算法。为提高算法的全局寻优能力和减少寻优计算的时间,改进算法在结构上提出了不同状态的新转移规则:步长向量选取原则和不同循环起始点选择的新规则。避免了重复或... 针对求解多极值点目标函数的电磁场逆问题,提出了一种改进的禁忌搜索算法。为提高算法的全局寻优能力和减少寻优计算的时间,改进算法在结构上提出了不同状态的新转移规则:步长向量选取原则和不同循环起始点选择的新规则。避免了重复或无意义中间点的产生,使算法能够有效地跳出局部极值点,迅速收敛到全局最优点。给出的典型数学函数验证了算法的快速性和有效性,电磁场逆问题算例TEAMWorkshop问题22的结果表明算法的优越性和工程应用价值。 展开更多

关键词 禁忌算法 MATLAB ANSYS 电磁场逆问题 全局最优化

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基于最小二乘支持向量机和自适应模拟退火算法的电磁场逆问题全局优化方法 被引量：3

5

作者 杨庆新 安金龙 +3 位作者 马振平 侯立坤 陈堂功 陈海燕 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期1-7,共7页

分析了目前电磁场逆问题全局优化算法存在的收敛速度慢以及搜索时间长等问题的主要原因,并针对以上问题提出了基于最小二乘支持向量机和自适应模拟退火电磁场逆问题优化新算法,充分利用了自适应模拟退火算法中丢失的已搜索过点的信息,... 分析了目前电磁场逆问题全局优化算法存在的收敛速度慢以及搜索时间长等问题的主要原因,并针对以上问题提出了基于最小二乘支持向量机和自适应模拟退火电磁场逆问题优化新算法,充分利用了自适应模拟退火算法中丢失的已搜索过点的信息,动态地建立和改进待求问题的数值模型,指导最优解的搜索过程,大大减少了求解电磁场正问题的求解次数,缩短了搜索到最优解的时间,通过仿真实验以及实际应用的对比,效果显著,提高了电磁场优化设计的实际应用能力。 展开更多

关键词 最小二乘支持向量机 自适应模拟退火算法 电磁场逆问题 全局优化

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感应式磁声成像中的三维电磁场正逆问题研究 被引量：4

6

作者 王浩 刘国强 +4 位作者 江凌彤 张洋 夏慧 李艳红 李士强 《北京生物医学工程》 2008年第6期582-586,640,共6页

感应式磁声成像技术是近年来发展起来的一种新的电阻抗成像方法,是超声成像技术与传统电阻抗成像相结合的产物。本文基于电磁场基本理论,研究了感应式磁声成像中的电磁场正逆问题,推导了感应式磁声成像中的三维电磁场逆问题计算公式,提... 感应式磁声成像技术是近年来发展起来的一种新的电阻抗成像方法,是超声成像技术与传统电阻抗成像相结合的产物。本文基于电磁场基本理论,研究了感应式磁声成像中的电磁场正逆问题,推导了感应式磁声成像中的三维电磁场逆问题计算公式,提出一种不需要旋转静磁场的逆问题重建方法,建立了三维仿真模型并进行了数值计算实验。结果验证了该方法的正确性和可行性,得到了分辨率较高的电导率绝对值图像。 展开更多

关键词 电阻抗成像 感应式磁声成像 电磁场正逆问题 计算机仿真 有限差分法

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应用于电磁场逆问题中的改进区域消除法 被引量：1

7

作者 马文阁 洛家华 杨仕友 《辽宁工学院学报》 2000年第1期3-6,共4页

借助“记忆”已搜索过的可行空间并将其中状态与当前随机产生状态的对比、分析 ,以及引入局部寻优算法 ,本文给出了一种多极值点连续变量函数全局优化的智能化新算法改进的区域消除算法。典型函数验证和应用计算实例表明改进算法的收敛... 借助“记忆”已搜索过的可行空间并将其中状态与当前随机产生状态的对比、分析 ,以及引入局部寻优算法 ,本文给出了一种多极值点连续变量函数全局优化的智能化新算法改进的区域消除算法。典型函数验证和应用计算实例表明改进算法的收敛速度优于模拟退火算法 。 展开更多

关键词 电磁场逆问题 全局优化 区域消除算法

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矢量禁忌算法及其在电磁场逆问题中的应用 被引量：1

8

作者 吴烈 吴向军 《机电工程》 CAS 2008年第5期51-53,共3页

为分析、计算多目标优化设计的电磁场逆问题,提出了矢量禁忌优化算法。在矢量禁忌算法中,应用接触理论判断Pareto最优解、应用排序法确定可行解的适值。为保证搜索到的Pareto最优解均匀分布于目标函数和决策变量空间,提出了一种简单、... 为分析、计算多目标优化设计的电磁场逆问题,提出了矢量禁忌优化算法。在矢量禁忌算法中,应用接触理论判断Pareto最优解、应用排序法确定可行解的适值。为保证搜索到的Pareto最优解均匀分布于目标函数和决策变量空间,提出了一种简单、有效的适值共享函数。通过典型算例的验证,可以看出,对于多目标优化设计问题,所提出的矢量禁忌能够搜索到均匀、平滑的Pareto曲线,由此可见,矢量禁忌算法可实际运用于复杂工程电磁场逆问题的分析和计算。 展开更多

关键词 多目标优化 禁忌搜索算法 矢量优化算法 电磁场逆问题

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改进正交边界交叉算法及其在高频电磁场逆问题中的应用

9

作者 安斯光 杨仕友 刘磊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第21期5607-5613,共7页

针对高频电磁场逆问题分析复杂、求解缓慢等现有问题,以给定方向增益最大化,同时副瓣电平最小化为目标,建立10个同性线性点源天线阵模型,并提出一种改进的正交边界交叉(normal boundary intersection,NBI)算法。为克服原NBI算法收敛速... 针对高频电磁场逆问题分析复杂、求解缓慢等现有问题,以给定方向增益最大化,同时副瓣电平最小化为目标,建立10个同性线性点源天线阵模型,并提出一种改进的正交边界交叉(normal boundary intersection,NBI)算法。为克服原NBI算法收敛速度慢、一次运行只得到一个Pareto解等固有缺陷,该文将理想平面分化为若干子区域,将每个种群个体投影到理想平面上,根据其在理想平面上的投影进行分类及评估,并将分类及评估结果体现在母代选择中,以实现一次运行搜索得到全部Pareot解平面;其次,为避免早熟现象和增加种群多样性,提出双重外部档案概念,并引入一种新的精英策略。给出的典型数学函数验证了该文算法的快速性和有效性,高频电磁场逆问题的数值计算结果说明了该文算法的优越性和工程应用价值。 展开更多

关键词 正交边界交叉算法 电磁场逆问题 线性天线阵列 矢量进化算法 优化

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适于电磁场逆问题鲁棒和全局优化的蚁群算法研究

10

作者 聂曼 杨仕友 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2014年第3期44-47,70,共5页

为克服现有鲁棒优化算法计算效率低的问题,本文提出了一种适于电磁场逆问题鲁棒和全局优化的蚁群(ACO)快速优化算法。算法重新设计了算法结构,提出了有效计算鲁棒性能参数的方法。数值优化结果验证了算法的优越性和有效性。

关键词 蚁群算法 电磁场逆问题 优化 鲁棒设计

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改进禁忌算法在永磁直线同步电动机电磁场逆问题中的应用

11

作者 林健 汪木兰 汤玉东 《微电机》 北大核心 2011年第5期9-12,共4页

在分析现有禁忌算法(Tabu)基础上,该文提出了一种改进的连续变量全局优化Tabu算法。以永磁直线同步电动机减小推力波动为优化设计目标,把改进的禁忌搜索算法与电磁场逆问题分析法相结合,对一台永磁直线同步电动机实施了优化设计。优化... 在分析现有禁忌算法(Tabu)基础上,该文提出了一种改进的连续变量全局优化Tabu算法。以永磁直线同步电动机减小推力波动为优化设计目标,把改进的禁忌搜索算法与电磁场逆问题分析法相结合,对一台永磁直线同步电动机实施了优化设计。优化设计结果表明,磁阻力得以大大降低,实现了PMLSM动子铁心长度、永磁体宽度的优化设计。 展开更多

关键词 改进的禁忌算法 永磁直线同步电动机 电磁场逆问题 优化设计

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新的鲁棒粒子群算法在电磁场逆问题中应用研究

12

作者 吴烈 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第17期212-214,共3页

提出了一种搜索鲁棒优化解的粒子群算法。为解决期望适值函数计算需要大量新采样点而导致的计算效率过低问题,提出了一种期望适值赋值的新机制。该机制只对每一代粒子中的个体最优解和整体最优解分配期望适值。此外,为便于算法搜索鲁棒... 提出了一种搜索鲁棒优化解的粒子群算法。为解决期望适值函数计算需要大量新采样点而导致的计算效率过低问题,提出了一种期望适值赋值的新机制。该机制只对每一代粒子中的个体最优解和整体最优解分配期望适值。此外,为便于算法搜索鲁棒优化解,重新定义了粒子的邻域关系。最后,通过两个实例计算证明了新算法求解电磁场逆问题鲁棒优化解的可行性和优点。 展开更多

关键词 鲁棒 粒子群算法 电磁场逆问题

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快速全局优化算法在电磁场逆问题中的应用 被引量：1

13

作者 张慧 杨仕友 倪光正 《机电工程》 CAS 2007年第10期28-31,共4页

为解决电磁场逆问题分析计算过度依赖计算机资源这一"瓶颈"问题,提出了一种新的快速全局优化算法。该算法首先应用基于紧支集径向基函数(CS-RBF)的改进表面响应模型(RSM)重构原优化问题;然后应用改进的粒子群算法(PSO)对重构... 为解决电磁场逆问题分析计算过度依赖计算机资源这一"瓶颈"问题,提出了一种新的快速全局优化算法。该算法首先应用基于紧支集径向基函数(CS-RBF)的改进表面响应模型(RSM)重构原优化问题;然后应用改进的粒子群算法(PSO)对重构的优化问题进行快速全局寻优。研究表明,典型数学函数验证以及电磁场逆问题的分析和计算,验证了算法的全局搜索和快速寻优能力。 展开更多

关键词 粒子群算法 表面响应模型 紧支集径向基函数 电磁场逆问题

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基于禁忌搜索算法的电磁场逆问题鲁棒优化设计

14

作者 曹可建 杨仕友 吴烈 《机电工程》 CAS 2012年第5期559-562,599,共5页

为了综合分析优化解的性能,讨论了参数不确定条件下电磁场逆问题的鲁棒优化性。分析了鲁棒优化设计方法,研究了鲁棒期望适值函数关键参数的估计方法。以寻求鲁棒最优解为目标,应用改进的禁忌算法,基于鲁棒性能期望适值函数,求解了典型... 为了综合分析优化解的性能,讨论了参数不确定条件下电磁场逆问题的鲁棒优化性。分析了鲁棒优化设计方法,研究了鲁棒期望适值函数关键参数的估计方法。以寻求鲁棒最优解为目标,应用改进的禁忌算法,基于鲁棒性能期望适值函数,求解了典型数学问题和工程设计问题。通过计算比较叠加扰动最优解条件下的目标函数值偏差,其结果表明,该研究算法能够快速有效地搜索到鲁棒最优解。 展开更多

关键词 鲁棒优化设计 期望适值函数 禁忌算法 电磁场逆问题

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电磁计算方法研究进展综述 被引量：11

15

作者 无 艾俊强 +18 位作者 陈如山 陈晓盼 郭琨毅 郭立新 胡俊 黄志祥 金谋平 李懋坤 刘其凤 陆卫兵 沙威 盛新庆 宋朝晖 王晓冰 魏兵 吴语茂 杨明林 殷红成 朱国强 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期13-25,共13页

文章概要介绍了电磁计算方法的研究进展.首先对电磁计算方法的发展进行了概述.其次,对近些年发展出来的若干代表性电磁计算技术,包括快速直接法、非共形区域分解法、高性能并行技术等的发展进行了阐述.再次,对典型电磁计算问题,包括地... 文章概要介绍了电磁计算方法的研究进展.首先对电磁计算方法的发展进行了概述.其次,对近些年发展出来的若干代表性电磁计算技术,包括快速直接法、非共形区域分解法、高性能并行技术等的发展进行了阐述.再次,对典型电磁计算问题,包括地海复合目标、大规模有限周期结构、电磁逆问题等电磁计算技术的发展进行了简要阐述.最后,对电磁计算方法的发展进行了总结和展望. 展开更多

关键词 电磁计算 快速直接法 非共形区域分解 高性能并行 地海复合问题 有限周期结构 电磁逆问题

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计算电磁学近年来的若干重要成果——第15届COMPUMAG会议概述 被引量：14

16

作者 谢德馨 唐任远 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第9期1-6,共6页

国际电磁场计算会议(COMPUMAG)是计算电磁学最重要的系列会议之一。本文在概述2005年第15届COMPUMAG会议的基础上,分析、讨论了计算电磁学近年来的若干重要成果。

关键词 计算电磁学 学术交流 电磁场分析 电磁场逆问题 第15届 会议 干重 电磁场计算 2005年

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基于分数阶Tikhonov正则化方法的电弧反演研究 被引量：7

17

作者 赵宏晨 刘晓明 +2 位作者 杨滢璇 陈海 杨璐羽 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期84-91,共8页

有触点开关电器在分断电路时将不可避免地产生电弧。该文建立了直动式触头系统开断下的三维电弧模型,将电弧假设为电流折线集合。基于毕奥萨伐尔定律,通过正演分析获得电弧周围测磁平面的磁场分布,并根据磁场反演电弧电流密度分布。为... 有触点开关电器在分断电路时将不可避免地产生电弧。该文建立了直动式触头系统开断下的三维电弧模型,将电弧假设为电流折线集合。基于毕奥萨伐尔定律,通过正演分析获得电弧周围测磁平面的磁场分布,并根据磁场反演电弧电流密度分布。为了提高电流重建精度,采用Tikhonov正则化方法求解基于电磁逆问题建立的不适定方程组。考虑到标准Tikhonov正则化方法的最小二乘解由于滤波算子的作用而丢失重建数据的细节使得解过于平滑,采用分数阶Tikhonov正则化方法来提高解的精度,并基于Morozov偏差准则求取正则参数。反演结果表明,通过降低阶数α可减缓滤波算子的收敛速度,提高解向量范数而逼近精确解。同预设值相比,在施加标准差为0.001的测磁干扰下,电弧反演的最大相对误差为21.16%,平均相对误差为8.99%,重建精度高于标准Tikhonov方法与截断奇异值分解法,反演结果能够反映电弧分布趋势。 展开更多

关键词 电弧反演 电磁逆问题 分数阶Tikhonov正则化 Morozov偏差准则

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双轴各向异性介质特征参数的测试模型 被引量：1

18

作者 李春燕 董天临 《微波学报》 CSCD 北大核心 2001年第2期85-91,共7页

介质参数测试的关键理论步骤是求解相应的电磁逆问题。本文利用等效传输线法导出了已知双轴各向异性电磁材料复介电常数张量 ε 和复磁导率张量 μ ,计算出反射系数和透射系数 (正问题 )的理论公式后 ,提出了一种新的求解逆问题的理论... 介质参数测试的关键理论步骤是求解相应的电磁逆问题。本文利用等效传输线法导出了已知双轴各向异性电磁材料复介电常数张量 ε 和复磁导率张量 μ ,计算出反射系数和透射系数 (正问题 )的理论公式后 ,提出了一种新的求解逆问题的理论方法。由介质对正入射 TE、TM波的反射系数与透射系数 ,可用公式直接反演得到ε 和μ 的复分量εx、μy 和εy、μx,然后利用介质对斜入射 TE、TM波的透射系数由大为简化的反演算法迭代求解它们的 z分量 εz 和 μz。计算机模拟实验给出了比较理想的结果。 展开更多

关键词 各向异性介质 复介电常数张量 复磁导率张量 电磁逆问题 测试模型

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基于Tabu算法的轮毂式永磁电机优化研究 被引量：10

19

作者 乔静秋 陈旭东 +1 位作者 杨仕友 倪光正 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期713-717,共5页

以永磁电动机的永磁材料用量为优化设计目标,把改进的禁忌搜索算法(tabusearchalgorithm)与电磁场逆问题分析法相结合,对一台轮毂式永磁无刷电动机实施了优化设计.详细分析了优化设计过程中目标函数和优化变量的确定原则.对于分别选择... 以永磁电动机的永磁材料用量为优化设计目标,把改进的禁忌搜索算法(tabusearchalgorithm)与电磁场逆问题分析法相结合,对一台轮毂式永磁无刷电动机实施了优化设计.详细分析了优化设计过程中目标函数和优化变量的确定原则.对于分别选择单目标和多目标函数时得到的不同优化结果进行了对比和讨论.参照样机的设计指标,对优化后的气隙磁通和电磁转矩等主要参数作了检验.优化设计结果表明,在不降低样机电气性能的前提下,优化样机永磁材料的用量可大大减少,从而使得优化后电机的价格、体积和重量都有相应的减小. 展开更多

关键词 轮毂式永磁电机 优化设计 TABU算法 有限元分析 永磁材料 电磁场逆问题

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电机优化设计技术发展情况 被引量：19

20

作者 范镇南 韩力 《电机与控制应用》 北大核心 2006年第8期3-7,共5页

在分析电机优化设计技术文献的基础上,总结了国内在电机传统优化设计方面的特点,几种主要的新型算法及其在电机设计中的应用,电磁场逆问题的优化设计,以及电机优化设计技术的发展动向;并对该领域未来的发展趋势作了展望。

关键词 电机设计 优化算法 电磁场逆问题 数值方法

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