GIS操作电磁骚扰的三维全波仿真及电弧模型影响分析

1

作者 贾文达 曹志伟 +3 位作者 王继豪 颜庆 黄金军 郭俊 《电力工程技术》 北大核心 2025年第6期134-142,154,共10页

气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear, GIS)操作产生的瞬态地电位抬升(transient ground potential rise,TGPR)以及空间电场,对站内人员安全以及二次设备的稳定运行构成严重威胁。GIS操作中电弧模型会对TGPR和空间电场的仿真计... 气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear, GIS)操作产生的瞬态地电位抬升(transient ground potential rise,TGPR)以及空间电场,对站内人员安全以及二次设备的稳定运行构成严重威胁。GIS操作中电弧模型会对TGPR和空间电场的仿真计算精度产生影响。因此,文中建立GIS三维瞬态电场仿真模型,基于时域有限积分法,研究不同的开关电弧模型及其参数对TGPR和空间电场仿真结果的影响。分析结果表明,采用理想开关模型和定值电阻模型,TGPR和空间电场的仿真波形幅值较高,而采用类双曲线模型,TGPR和空间电场的仿真脉冲波形幅值最低。采用指数模型和分段电阻模型,TGPR和空间电场的仿真波形及其幅值与实测结果几乎一致。在分段电阻模型中,随着稳态电阻增大,TGPR和空间电场的脉冲幅值降低;然而,当电弧模型的等效长度和等效半径变化时,TGPR和空间电场的脉冲幅值基本保持不变。 展开更多

关键词 气体绝缘开关设备(GIS) 瞬态地电位抬升(TGPR) 三维瞬态电场仿真模型 时域有限积分 空间电场 电弧模型

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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

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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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自适应对偶种群遗传算法及其在电磁场优化设计中的应用 被引量：14

3

作者 徐斌 姚缨英 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期183-187,共5页

针对标准遗传算法局部寻优能力不足以及算法早熟等问题,提出一种改进的遗传算法,即自适应对偶种群遗传算法。基于标准遗传算法,该算法引入了对偶种群以及基于迭代次数的自适应终止规则。在进化中,首先找出进化过程中的最优个体,此后每... 针对标准遗传算法局部寻优能力不足以及算法早熟等问题,提出一种改进的遗传算法,即自适应对偶种群遗传算法。基于标准遗传算法,该算法引入了对偶种群以及基于迭代次数的自适应终止规则。在进化中,首先找出进化过程中的最优个体,此后每代个体相对于最优个体进行对称变换以生成对偶种群;其后通过环境选择操作保留两个种群中的精英个体用于下一代的进化。通过对标准测试函数的求解,自适应对偶种群遗传算法较之标准遗传算法能更快更稳定地收敛到最优解。最终,将该算法应用到超导磁储能系统优化设计问题,取得了满意的结果,证实算法对电磁设备优化设计的价值。 展开更多

关键词 自适应对偶种群 遗传算法 超导磁储能 优化设计

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电阻抗断层成像的MPSO-MNR算法研究 被引量：3

4

作者 张辉 李颖 +1 位作者 王西明 张小娣 《计算机工程与应用》 CSCD 2013年第9期29-32,共4页

基于修正粒子群算法(MPSO)和修正的牛顿-拉夫逊(MNR)算法的优点和局限,提出MPSO-MNR算法,通过对研究的平面圆形求解域采用有限元法进行剖分,电流注入采用三角电流法的园域内单个、两个仿真目标采用该算法进行电阻抗断层静态重构。采用... 基于修正粒子群算法(MPSO)和修正的牛顿-拉夫逊(MNR)算法的优点和局限,提出MPSO-MNR算法,通过对研究的平面圆形求解域采用有限元法进行剖分,电流注入采用三角电流法的园域内单个、两个仿真目标采用该算法进行电阻抗断层静态重构。采用定义的适应值函数和误差总和作为评价重构质量的物理量。数值仿真结果表明,在一定迭代次数内,提出的MPSO-MNR算法对求解域内目标位置定位准确,能够较准确反映场域内电阻率的分布。 展开更多

关键词 修正的粒子群算法 电阻抗断层成像 修正的牛顿-拉夫逊算法

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基于差分进化算法的铁磁物体磁化率优化方法 被引量：2

5

作者 卞强 刘大明 +1 位作者 童余德 周国华 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2015年第3期1-4,52,共5页

针对工程中铁磁物体磁化率难以确定的问题,以单元表面积分铁磁物体感应磁场模型为基础,利用磁场测量值建立了多维磁化率数学优化模型,并运用具有全局多维寻优能力的进化差分算法对多维磁化率数学模型进行了求解,进而确定了铁磁物体的感... 针对工程中铁磁物体磁化率难以确定的问题,以单元表面积分铁磁物体感应磁场模型为基础,利用磁场测量值建立了多维磁化率数学优化模型,并运用具有全局多维寻优能力的进化差分算法对多维磁化率数学模型进行了求解,进而确定了铁磁物体的感应磁场分布。最后,设计了空心圆筒磁测实验,实验结果表明:该方法能有效获取铁磁物质多维磁化率,还能精确计算铁磁物体的感应磁场分布。 展开更多

关键词 表面积分 磁化率 进化差分算法 感应磁场

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阵列侧向测井正演响应的特性分析 被引量：3

6

作者 顿月芹 闵越 袁建生 《山东大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2010年第1期121-125,共5页

在介绍阵列侧向电极系工作原理及点源模拟柱状电极快速正演算法的基础上,基于不同模型的正演计算,分析总结其响应特性。随井径和目的层电阻率ρt的增大,最浅探测模式的响应ρa0与泥浆电阻率ρm之间的非线性减弱;不同井径下随侵入半径的... 在介绍阵列侧向电极系工作原理及点源模拟柱状电极快速正演算法的基础上,基于不同模型的正演计算,分析总结其响应特性。随井径和目的层电阻率ρt的增大,最浅探测模式的响应ρa0与泥浆电阻率ρm之间的非线性减弱;不同井径下随侵入半径的变化,低侵模型各模式(由浅探测至深探测)的响应有递增关系,而高侵模型的响应出现乱序;对有围岩有侵入模型,层界面附近的响应有时存在震荡现象。这些特性可用于阵列侧向测井响应的解释和反演研究,同时也为测井工程师分析测井响应提供了理论基础。 展开更多

关键词 阵列侧向测井 正演响应 特性分析

原文传递

特高压气体绝缘开关设备瞬态外壳电压的全波仿真 被引量：4

7

作者 李顺杰 焦重庆 张荐 《电气工程学报》 2016年第2期10-15,32,共7页

随着特高压电网和智能变电站的发展,气体绝缘开关设备(Gas Insulated Switchgear,GIS)中隔离开关操作产生的高幅值、宽频带的瞬态外壳电压(Transient Enclosure Voltage,TEV)对汇控柜中智能组件的潜在威胁越来越大。由于TEV频率较高、... 随着特高压电网和智能变电站的发展,气体绝缘开关设备(Gas Insulated Switchgear,GIS)中隔离开关操作产生的高幅值、宽频带的瞬态外壳电压(Transient Enclosure Voltage,TEV)对汇控柜中智能组件的潜在威胁越来越大。由于TEV频率较高、模型复杂,准确地建立其宽频等效电路非常困难,而采用基于时域有限积分的全波仿真可以避开电路建模的难点,直接建立实物模型,在源和边界条件给定后将模型网格剖分进行电磁场数值计算,完全适用于TEV的仿真计算。根据某1 100k V GIS单相试验回路建立其全波仿真模型,计算获得不同位置TEV单次击穿时域波形,与实际测量结果在幅值和其他波形特征参数方面一致性较好,说明TEV全波仿真的正确性。 展开更多

关键词 气体绝缘开关设备 瞬态外壳电压 时域有限积分法 全波仿真

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人体功能成像技术的研究和发展 被引量：2

8

作者 吴石增 《中南民族大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第2期58-64,74,共8页

指出了人体组织和器官的病变中其功能的病变先于形态上的病变.当前临床应用的疾病成像诊断仪均为形态解剖学成像技术,不能对患者的病情进行早期诊断.为了改变这种现状,具有功能成像特性的电阻抗断层成像技术首先进入了科学家的研究领域... 指出了人体组织和器官的病变中其功能的病变先于形态上的病变.当前临床应用的疾病成像诊断仪均为形态解剖学成像技术,不能对患者的病情进行早期诊断.为了改变这种现状,具有功能成像特性的电阻抗断层成像技术首先进入了科学家的研究领域.鉴于它仍存在的缺陷和不足,保留其优势、又从不同方面改善其缺陷的磁感应成像技术、磁共振电阻抗成像技术、感应式磁声成像技术又先后进入了科学家的研究领域.介绍了几种成像技术的工作原理、系统结构、各自的优势和不足,以及对它们研究的现状和进展情况. 展开更多

关键词 成像技术 人体功能 电阻抗成像技术 磁感应成像技术 磁共振电阻抗成像技术 感应式磁声成像技术

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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

9

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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基于矢量理论分束器设计方法及其机理的探讨

10

作者 黄海漩 徐平 +3 位作者 阮双琛 杨拓 袁霞 黄燕燕 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期172-177,共6页

分析以矢量理论求解二元简单周期结构衍射效率的原理和过程,探讨一种高性能偶数分束器设计方法,通过自编程序在太赫兹波段获得二元结构偶数分束器,有效抑制了零级衍射,突破传统标量方法设计的局限性.探讨了该设计方法利用共振效应及倏... 分析以矢量理论求解二元简单周期结构衍射效率的原理和过程,探讨一种高性能偶数分束器设计方法,通过自编程序在太赫兹波段获得二元结构偶数分束器,有效抑制了零级衍射,突破传统标量方法设计的局限性.探讨了该设计方法利用共振效应及倏逝波传播效应抑制零级衍射光,以及将能量分配到其他非零级次上的物理机理. 展开更多

关键词 电磁波物理 亚波长 二元结构 偶数分束器 严格耦合波法 抑制零级衍射

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电磁装置快速优化设计的序贯采样技术

11

作者 雷刚 李燕斌 邵可然 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期114-116,124,共4页

针对工程电磁装置的优化设计问题,提出了一种基于序贯采样技术的快速设计方法.相对于传统的采样技术而言,序贯采样的目的性和针对性更加明确,它利用区间缩减方法快速地缩减了采样的区域,加大了目标区域的采样数目,从而避免了盲目采样带... 针对工程电磁装置的优化设计问题,提出了一种基于序贯采样技术的快速设计方法.相对于传统的采样技术而言,序贯采样的目的性和针对性更加明确,它利用区间缩减方法快速地缩减了采样的区域,加大了目标区域的采样数目,从而避免了盲目采样带来的计算量的浪费.该方法不仅能用于目标的直接优化设计,也能用于近似模型拟合度的提高.实例分析结果表明,新方法不仅能显著地减少有限元的计算量,还能加快整个设计过程的优化速度. 展开更多

关键词 电磁场 序贯采样技术 统计学方法 近似模型 IEEE基准问题

原文传递

数值延拓法用于脑血肿电阻抗断层图像重建

12

作者 田海燕 李贤良 何为 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期56-58,共3页

电阻抗断层成像技术用于脑血肿实时监测是该技术应用于临床医学有意义的探索。生物活体组织的生理参数因不同的人、器官、组织和病况 ,有很大的差异 ,因此在重建算法中放宽对计算参数初始值的要求对该技术走向临床应用有重要的意义。拟... 电阻抗断层成像技术用于脑血肿实时监测是该技术应用于临床医学有意义的探索。生物活体组织的生理参数因不同的人、器官、组织和病况 ,有很大的差异 ,因此在重建算法中放宽对计算参数初始值的要求对该技术走向临床应用有重要的意义。拟牛顿法作为重建算法尽管有很高的精度 ,但对计算初始值的要求非常苛刻 ,数值延拓法可以有效地扩大初始值的收敛区间 ,放宽重建算法拟牛顿法对初始值的限制。文中介绍了数值延拓法在重建算法中的应用 。 展开更多

关键词 电阻抗断层成像技术 脑血肿 重建算法 数值延拓法

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对称方形环结构电磁超材料的设计与仿真

13

作者 张旺洲 李竹影 刘冶 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2014年第1期92-95,共4页

基于Smith提出的金属细线阵列与开口谐振换(SRRs)周期结构能在某一频段内实现双负特性的原理,对圆形SRRs结构进行了改进,提出了一种不相互嵌入、对称的开路谐振环结构。与Smith提出的谐振结构相比,该结构也能够实现特定频域的双负特性,... 基于Smith提出的金属细线阵列与开口谐振换(SRRs)周期结构能在某一频段内实现双负特性的原理,对圆形SRRs结构进行了改进,提出了一种不相互嵌入、对称的开路谐振环结构。与Smith提出的谐振结构相比,该结构也能够实现特定频域的双负特性,且结构上下、左右都具有对称性,电流分布形态更加合理,电磁性能更加优良。 展开更多

关键词 电磁超材料 S参数 双负特性

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浅析噪声发电的研究 被引量：2

14

作者 韩旭 《应用能源技术》 2012年第5期14-16,共3页

随着社会的发展,开发新能源势在必行。噪声也是一种能源,噪声发电具有环保、零排放的优点,发达国家已经将其列为电力研究领域的前沿技术。噪声发电的出现势必对环境改善和节能减排产生重大意义。基于亥姆霍兹共鸣器和永磁直线发电机多... 随着社会的发展,开发新能源势在必行。噪声也是一种能源,噪声发电具有环保、零排放的优点,发达国家已经将其列为电力研究领域的前沿技术。噪声发电的出现势必对环境改善和节能减排产生重大意义。基于亥姆霍兹共鸣器和永磁直线发电机多年的研究成果,从如何让电磁式噪声发电装置的声电转换单元处于谐振状态出发,对噪声发电可行性做了研究。 展开更多

关键词 噪声 发电 新能源

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电磁装置多目标优化设计的改进矢量进化算法研究

15

作者 聂曼 夏海霞 +1 位作者 杨仕友 倪光正 《浙江理工大学学报（自然科学版）》 2007年第1期52-56,共5页

在电磁装置设计中,通常需要同时优化几个相互冲突的目标函数。在传统的优化方法中,一般首先采用标量化技术将多目标函数转化成单目标函数,然后求解。因此需要预先设定不同目标函数的优先级或权因子,而这种方法通常每次只能搜索到一个Par... 在电磁装置设计中,通常需要同时优化几个相互冲突的目标函数。在传统的优化方法中,一般首先采用标量化技术将多目标函数转化成单目标函数,然后求解。因此需要预先设定不同目标函数的优先级或权因子,而这种方法通常每次只能搜索到一个Pareto解,不能得到完整的Pareto曲面。有鉴于此,本文提出了多目标优化设计的一种改进矢量进化算法,以实现通过一次搜索即可得到平滑、完整的Pareto曲线的目标。典型数学函数和无芯螺线管线圈优化设计问题的实例计算结果,验证了本文算法的有效性和正确性。 展开更多

关键词 最优化设计 进化算法 多目标最优化 PARETO最优解

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基于对比源的微波成像矩阵算法研究

16

作者 逯贵祯 王猛 陈军文 《中国传媒大学学报（自然科学版）》 2022年第1期52-58,共7页

本文提出了一种基于对比源的微波成像矩阵算法。目前常用的微波成像算法主要采用迭代求解的这一模式,例如传统的对比源反演采用梯度优化的方法进行迭代运算,随机优化算法在构建目标函数的基础上进行迭代求解。但是迭代求解的时间成本与... 本文提出了一种基于对比源的微波成像矩阵算法。目前常用的微波成像算法主要采用迭代求解的这一模式,例如传统的对比源反演采用梯度优化的方法进行迭代运算,随机优化算法在构建目标函数的基础上进行迭代求解。但是迭代求解的时间成本与硬件成本非常高,并且针对复杂成像问题易产生较大误差。本文首先对传统成像模型进行改进,为保证对比源的恒定,采用固定位置的激励源入射,在多层圆周上均匀分布的测量点接收散射信号。其次从Lippman-Schwinger方程出发推导了矩阵算法的物理模型,最后采用多种相对介电常数分布的成像问题,对算法进行了验证。仿真结果表明,本文提出的微波成像矩阵算法计算效率高,并且针对复杂成像问题具有良好的性能。 展开更多

关键词 对比源 微波成像 矩阵算法 相对介电常数

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微分进化算法在头部电阻抗成像中的应用 被引量：11

17

作者 李颖 徐桂芝 +2 位作者 饶利芸 何任杰 颜威利 《中国生物医学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期672-675,695,共5页

电阻抗成像(EIT)技术是一种功能成像技术,它向未知目标注入(安全)电流,通过测得目标边界的电位来估计它内部的阻抗分布情况。电阻抗成像是一个严重病态的非线性逆问题。本研究应用微分进化算法进行电阻抗成像,并将其用于二维真实头模型... 电阻抗成像(EIT)技术是一种功能成像技术,它向未知目标注入(安全)电流,通过测得目标边界的电位来估计它内部的阻抗分布情况。电阻抗成像是一个严重病态的非线性逆问题。本研究应用微分进化算法进行电阻抗成像,并将其用于二维真实头模型的阻抗重建中。仿真结果显示,作为一种简单、鲁棒的算法,微分进化算法在EIT成像中具有优越的性能。 展开更多

关键词 电阻抗成像 微分进化算法 二维真实头模型

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软磁复合材料永磁电机的6σ稳健多学科设计优化方法 被引量：13

18

作者 王韶鹏 刘成成 +2 位作者 汪友华 雷刚 朱建国 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期637-645,共9页

软磁复合材料作为一种新型软磁材料,因其独特的电磁特性被大量地应用于永磁电机的设计和研制中。这种材料三维各向同性,涡流损耗小,且可以直接模压成所需要的结构和形状,从而非常适合于复杂结构的电机设计,如横向磁通电机和爪极电机。... 软磁复合材料作为一种新型软磁材料,因其独特的电磁特性被大量地应用于永磁电机的设计和研制中。这种材料三维各向同性,涡流损耗小,且可以直接模压成所需要的结构和形状,从而非常适合于复杂结构的电机设计,如横向磁通电机和爪极电机。为了提高这种电机的工业应用范围,需要展开以下两方面的研究工作:一是多学科设计和优化,主要涉及电磁分析和温度场分析;二是稳健设计和优化,主要考虑的是工程制造过程中的制造误差等因素对电机性能的影响。本文将研究基于多学科设计框架下的软磁复合材料永磁电机的6σ稳健设计优化方法。研究结果显示:新提出的方法能充分地考虑电机的性能参数,如功率和材料价格,同时又能满足温度场的设计要求。相对于传统的确定性设计优化方法,该方法能显著地提升电机的性能和可靠性,为其大规模工业生产和应用打下坚实的基础。 展开更多

关键词 6σ稳健设计 多学科设计优化 软磁复合材料 横向磁通电机 KRIGING模型

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一种新型人工异向介质结构的设计和仿真 被引量：5

19

作者 皇甫江涛 冉立新 陈抗生 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期584-587,共4页

根据异向介质可以由具有等效负磁导率的开路环形谐振器阵列和具有等效负介电常数的细金属导线阵列构成的基本原理,提出了一种新型的、相互对等嵌入的开路环形谐振器的结构.与传统的开路环谐振器相比,新结构中内环和外环相互对称,具有更... 根据异向介质可以由具有等效负磁导率的开路环形谐振器阵列和具有等效负介电常数的细金属导线阵列构成的基本原理,提出了一种新型的、相互对等嵌入的开路环形谐振器的结构.与传统的开路环谐振器相比,新结构中内环和外环相互对称,具有更好的电流分布形态和电磁特性.采用这种新型开路环形谐振器阵列和细金属导线阵列组合,得到了一种新型的人工异向介质,并同时给出了完整的设计和仿真过程.通过对上述介质的功率传输特性和“负”Snell折射特性的仿真,表明该结构在特定的频段内表现出了明显的“异向”性质. 展开更多

关键词 异向介质 负折射率 负磁导率

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工程电磁优化的序贯推断方法 被引量：2

20

作者 李燕斌 郭艳清 +1 位作者 雷刚 邵可然 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期25-28,共4页

针对工程电磁优化设计问题提出了一种基于统计近似模型和序贯采样技术的序贯推断方法.其中模型部分包括径向基和紧支径向基模型及其推断.序贯采样和优化过程分为粗优化和精优化两个循环过程.这种序贯优化技术相对于传统的直接优化方法... 针对工程电磁优化设计问题提出了一种基于统计近似模型和序贯采样技术的序贯推断方法.其中模型部分包括径向基和紧支径向基模型及其推断.序贯采样和优化过程分为粗优化和精优化两个循环过程.这种序贯优化技术相对于传统的直接优化方法有非常明显的优势.它能以较小的有限元采样点构造统计近似模型,并逐次缩减优化区域,进而极大地降低了有限元的计算量.同时序贯方法还可以为优化算法提供先验信息.最后为了说明新方法的有效性,分别以数值模拟和IEEE TEAM Workshop的基准优化问题来进行分析.结果表明:新方法的有限元计算量不足直接优化方法的1/10,且在优化目标的精度上也满足设计的要求. 展开更多

关键词 电磁场 优化 序贯推断方法 近似模型 径向基 IEEE基准优化问题

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