目前,對電磁結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計模式主要是基于手動優(yōu)化或者基于智能優(yōu)化算法迭代優(yōu)化,需要進行大量模擬仿真計算,因而設(shè)計周期長,設(shè)計效率低下。代理模型技術(shù)利用電磁仿真軟件產(chǎn)生的少量樣本數(shù)據(jù)構(gòu)造一個近似數(shù)學(xué)模型來預(yù)測未知響應(yīng)結(jié)果,進而優(yōu)化出指定參數(shù)空間的全局最優(yōu)解,是提高工程項目設(shè)計效率的一個可行方案。然而常用的代理模型泛化能力弱,對高維和強非線性的電磁結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題擬合效果不佳。本文引入機器學(xué)習(xí)構(gòu)建代理模型,即使在小樣本數(shù)據(jù)集的前提下,機器學(xué)習(xí)亦可克服上述難題,提高代理模型的可靠性和準確度。因此,如何將計算精確的全波仿真軟件與機器學(xué)習(xí)代理模型相結(jié)合,將具有強大全局尋優(yōu)能力的智能優(yōu)化算法應(yīng)用于電磁領(lǐng)域,從而提高解決電磁問題的效率,是目前亟待處理的技術(shù)難題之一。為了解決上述問題,本文將CST電磁仿真和機器學(xué)習(xí)代理模型相結(jié)合,搭建了一個復(fù)雜電磁系統(tǒng),可完成單目標和多目標電磁結(jié)構(gòu)的快速優(yōu)化設(shè)計。具體工作內(nèi)容如下:1)對基于機器學(xué)習(xí)的復(fù)雜電磁系統(tǒng)進行了理論分析。將電磁結(jié)構(gòu)的優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為求解代理模型的最優(yōu)化問題,闡述了三種采樣算法（MCS/LHS/LHSMDU）、四種機器學(xué)習(xí)代理模型（多項式回歸、支持... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 電磁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計模式概述
        1.2.1 傳統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計模式
        1.2.2 基于代理模型的優(yōu)化設(shè)計模式
    1.3 基于機器學(xué)習(xí)的電磁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文的主要研究工作及創(chuàng)新點
        1.4.1 主要研究工作
        1.4.2 本文主要創(chuàng)新點
第二章 基于機器學(xué)習(xí)的電磁系統(tǒng)理論分析
    2.1 電磁優(yōu)化問題
    2.2 采樣方法
        2.2.1 蒙特卡羅采樣
        2.2.2 拉丁超立方采樣
        2.2.3 多維均勻拉丁超立方采樣
    2.3 基于機器學(xué)習(xí)的代理模型
        2.3.1 多項式回歸
        2.3.2 支持向量回歸機
        2.3.3 決策樹和隨機森林
        2.3.4 誤差評估
    2.4 遺傳優(yōu)化算法
    2.5 本章小結(jié)
第三章 電磁系統(tǒng)總框架設(shè)計分析
    3.1 系統(tǒng)總框架
    3.2 系統(tǒng)模塊設(shè)計實現(xiàn)
        3.2.1 聯(lián)合仿真模塊
        3.2.2 數(shù)據(jù)處理模塊
        3.2.3 預(yù)測分析模塊
        3.2.4 全局優(yōu)化模塊
    3.3 本章小結(jié)
第四章 電磁系統(tǒng)應(yīng)用實例分析
    4.1 T形波導(dǎo)功分器
        4.1.1 單目標設(shè)計
        4.1.2 多目標設(shè)計
    4.2 高階模寬帶輸入耦合器
        4.2.1 高階模輸入耦合器的研究分析
        4.2.2 高階模寬帶輸入耦合器的優(yōu)化設(shè)計
    4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于機器學(xué)習(xí)與空間映射的濾波器優(yōu)化方法[J]. 胡聰,趙建平,張仕順,楊君,徐娟.  通信技術(shù). 2019(03)
[2]融合智能算法和代理模型的天線快速優(yōu)化平臺設(shè)計[J]. 董健,晉凡,欽文雯,李瑩娟,王珊.  電訊技術(shù). 2019(04)
[3]基于改進反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)代理模型的快速多目標天線設(shè)計[J]. 董健,欽文雯,李瑩娟,李茜茜,鄧聯(lián)文.  電子與信息學(xué)報. 2018(11)
[4]微波技術(shù)原理及其發(fā)展與應(yīng)用[J]. 謝文彬.  科技資訊. 2017(36)
[5]一種基于多維均勻采樣與Kriging模型的天線快速優(yōu)化方法[J]. 陳曉輝,裴進明,郭欣欣,齊松.  電子與信息學(xué)報. 2014(12)
[6]微波技術(shù)原理及其發(fā)展與應(yīng)用[J]. 孫鳳坤,邢澤炳.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2014(06)
[7]高功率微波武器與天線(二)[J]. 王仁德,何炳發(fā).  中國電子科學(xué)研究院學(xué)報. 2012(03)
[8]高功率微波武器與天線(一)[J]. 王仁德,何炳發(fā).  中國電子科學(xué)研究院學(xué)報. 2012(02)
[9]Ka波段TE01�；匦胁ü軐拵л斎腭詈掀鞯脑O(shè)計[J]. 徐勇,熊彩東,羅勇,王建勛,鄢然,蒲友雷,王暉,李宏福.  真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報. 2012(03)
[10]基于支持向量回歸的腔體濾波器機電耦合建模與優(yōu)化[J]. 周金柱,黃進,薛欣.  電子與信息學(xué)報. 2011(11)

博士論文
[1]基于機器學(xué)習(xí)的電磁場建模與設(shè)計研究[D]. 肖理業(yè).電子科技大學(xué) 2019

碩士論文
[1]一種自適應(yīng)代理模型方法及其在反射面天線機電綜合優(yōu)化中的應(yīng)用[D]. 曾鋒.西安電子科技大學(xué) 2015
[2]電磁仿真軟件CST和HFSS模型接口軟件的設(shè)計[D]. 劉兵.西安電子科技大學(xué) 2013
[3]基于多項式插值代理模型的飛行器MDO技術(shù)研究[D]. 李光昱.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[4]微波無源器件模型接口軟件的設(shè)計[D]. 馮波.西安電子科技大學(xué) 2012



本文編號：3426615