發(fā)布時(shí)間：2020-09-15 14:24

　　 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和電磁場(chǎng)數(shù)值理論的不斷發(fā)展,針對(duì)工作綜合技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)客觀需求,以電磁裝置綜合設(shè)計(jì)為背景的電磁場(chǎng)逆問題已成為電磁場(chǎng)應(yīng)用研究的熱點(diǎn)問題。目前,針對(duì)電磁場(chǎng)逆問題的求解,一般都將其分解為若干正問題,采用一定的方法進(jìn)行迭代達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。因此,本文對(duì)優(yōu)化算法——電磁場(chǎng)逆問題的核心內(nèi)容之一,進(jìn)行了比較深入的探究。在充分分析、總結(jié)國(guó)內(nèi)外已有優(yōu)化算法的基礎(chǔ)上,提出新的且具有工程實(shí)用價(jià)值的快速全局優(yōu)化算法。鑒于禁忌搜索算法流程清晰、易于實(shí)現(xiàn),本文對(duì)隨機(jī)類優(yōu)化算法中的禁忌搜索算法進(jìn)行了重點(diǎn)研究。一,針對(duì)禁忌搜索算法對(duì)初始解較強(qiáng)的依賴性,提出了一種改進(jìn)的具有較強(qiáng)全局搜索能力的粒子群算法進(jìn)行多樣化搜索、禁忌搜索算法進(jìn)行細(xì)化搜索的混合算法;二,針對(duì)禁忌搜索算法運(yùn)行的重復(fù)性,利用遺傳算法能夠指導(dǎo)新點(diǎn)的特性,提出了一種改進(jìn)的禁忌算法作為多樣化搜索、遺傳算法進(jìn)行細(xì)化搜索的混合算法。從而得到了兩種適用于電磁裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)的混合算法,并通過典型數(shù)學(xué)算例的分析、計(jì)算,驗(yàn)證了兩種改進(jìn)算法的有效性和實(shí)用性。最后,為驗(yàn)證本文提出算法的工程有效性,應(yīng)用所提出的兩種快速混合全局優(yōu)化算法解決高頻倒F天線優(yōu)化設(shè)計(jì)問題。編寫HFSS-Matlab-Api腳本程序,調(diào)用HFSS建立天線模型,以倒F天線的三個(gè)重要結(jié)構(gòu)參數(shù)(兩豎臂間距S、天線高度H、諧振長(zhǎng)度L)為設(shè)計(jì)變量,以回波損耗最小化為設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行仿真研究。最終得到兩款以2.45 GHz為中心頻點(diǎn)的優(yōu)化天線結(jié)構(gòu)參數(shù),回波損耗均低至于S11=-51.0830 dB和S11=-62.1042 dB。實(shí)例證明,本文算法既有效提高了優(yōu)化速率,又保證了算法的全局尋優(yōu)能力。
【學(xué)位單位】：中國(guó)計(jì)量大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O441;TN823
【部分圖文】：

中國(guó)計(jì)量大學(xué)碩士學(xué)位論文磁場(chǎng)逆問題的理論基礎(chǔ)還不堅(jiān)實(shí)、相各國(guó)學(xué)者都已普遍重視電磁場(chǎng)逆問題狀的分析由于考慮到成本、人工等各種經(jīng)濟(jì)問都可以轉(zhuǎn)化為一定約束條件下的目標(biāo)。數(shù)學(xué)模型的一般表達(dá)式可表示為：Min F( )Subject to ( ) 0( ) 0xg xh x F( x )為目標(biāo)函數(shù)； g ( x ) 0為不等式約

目前通常采用將逆問題分解為若干正問題來進(jìn)行求解。典型電磁場(chǎng)逆問題數(shù)值分析的流程框圖，如下圖1.2 所示。由圖 1.2 可見，電磁場(chǎng)逆問題的主要研究?jī)?nèi)容包括：工程電磁場(chǎng)問題的數(shù)學(xué)建模、優(yōu)化算法、數(shù)值分析、結(jié)果的校驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)比較等。如前所述，電磁場(chǎng)逆問題的求解主要基于優(yōu)化算法對(duì)電磁場(chǎng)正問題的迭代。而電磁場(chǎng)數(shù)值分析（正問題）往往需要巨大的計(jì)算資源，且耗時(shí)較長(zhǎng)，所以優(yōu)化算法性能優(yōu)劣成為解

優(yōu)化算法的一般流程

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本文編號(hào)：2819077