本文關(guān)鍵詞：基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電磁傳感器勵(lì)磁結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法研究

  更多相關(guān)文章： 電磁傳感器 有限元仿真 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 布谷鳥(niǎo)算法 多目標(biāo)優(yōu)化

【摘要】：電磁流量計(jì)測(cè)量精度的關(guān)鍵部件是電磁傳感器勵(lì)磁結(jié)構(gòu),因此對(duì)電磁傳感器勵(lì)磁結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的研究很有必要。傳統(tǒng)的電磁傳感器勵(lì)磁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在著很大缺陷:設(shè)計(jì)人員對(duì)數(shù)據(jù)只是通過(guò)簡(jiǎn)單仿真和分析便得出結(jié)果,所以無(wú)法避免數(shù)據(jù)不充分,進(jìn)而導(dǎo)致不能得到較好的最優(yōu)電磁傳感器勵(lì)磁結(jié)構(gòu)。為解決這一問(wèn)題以便研制出精度更高的電磁流量計(jì),本文提出了一種新的電磁傳感器勵(lì)磁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。首先,構(gòu)建了電磁傳感器勵(lì)磁結(jié)構(gòu)有限元仿真模型。在有限元仿真方法思想的基礎(chǔ)上,對(duì)需要仿真的對(duì)象進(jìn)行物理模型分析;引入磁場(chǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo),據(jù)此對(duì)所建模型的性能進(jìn)行分析,并利用ANSYS有限元仿真軟件對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)點(diǎn)劃分、材料分配、仿真模型生成;對(duì)不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行仿真,得到仿真結(jié)果后使用MATLAB進(jìn)行初步分析、記錄,為之后的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)提供輸入數(shù)據(jù)。其次,建立了電磁傳感器勵(lì)磁結(jié)構(gòu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。在使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建勵(lì)磁結(jié)構(gòu)模型思想的基礎(chǔ)上,研究了徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本理論,并據(jù)此來(lái)編程實(shí)現(xiàn)該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);通過(guò)與Back Propagation(BP)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證其用來(lái)進(jìn)行模型構(gòu)建具有更好的性能;通過(guò)使用ANSYS軟件獲得的仿真數(shù)據(jù),并將其作為教師數(shù)據(jù)通過(guò)徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)得到兩個(gè)非線性的系統(tǒng)模型。最后,研究了基于布谷鳥(niǎo)算法的電磁傳感器勵(lì)磁結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法。在使用布谷鳥(niǎo)算法解決優(yōu)化問(wèn)題思想的基礎(chǔ)上,使用權(quán)值分配的方式,將多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題;其次在初始化布谷鳥(niǎo)算法時(shí),依次對(duì)兩只布谷鳥(niǎo)進(jìn)行了初始化,并設(shè)定了不同的搜索域,同時(shí)讓兩只布谷鳥(niǎo)分別獨(dú)立飛行、搜索對(duì)應(yīng)區(qū)域的最優(yōu)解。并據(jù)此得出了電磁傳感器勵(lì)磁結(jié)構(gòu)模型的最優(yōu)參數(shù)解。
【關(guān)鍵詞】：電磁傳感器 有限元仿真 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 布谷鳥(niǎo)算法 多目標(biāo)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP183;TP212.1;TH814.93
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 電磁傳感器勵(lì)磁結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模技術(shù)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文的主要內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)13-14
• 第2章 基于有限元的電磁傳感器勵(lì)磁結(jié)構(gòu)仿真分析14-32
• 2.1 電磁傳感器勵(lì)磁結(jié)構(gòu)有限元模型構(gòu)建14-21
• 2.1.1 電磁傳感器測(cè)量理論14-16
• 2.1.2 電磁傳感器勵(lì)磁結(jié)構(gòu)物理模型16-18
• 2.1.3 電磁傳感器勵(lì)磁結(jié)構(gòu)仿真模型18-20
• 2.1.4 電磁傳感器勵(lì)磁結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)指標(biāo)20-21
• 2.2 電磁傳感器磁芯高度變化有限元仿真分析21-26
• 2.2.1 電磁傳感器磁芯高度為 4mm的磁場(chǎng)仿真22-24
• 2.2.2 電磁傳感器磁芯高度為 12mm的磁場(chǎng)仿真24-26
• 2.3 電磁傳感器線圈粗細(xì)變化有限元仿真分析26-31
• 2.3.1 電磁傳感器線圈粗細(xì)為 3mm磁場(chǎng)仿真26-29
• 2.3.2 電磁傳感器線圈粗細(xì)為 5mm磁場(chǎng)仿真29-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第3章 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電磁傳感器勵(lì)磁結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建32-43
• 3.1 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)擬合非線性模型的基本思想32-37
• 3.1.1 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的組成和結(jié)構(gòu)32-34
• 3.1.2 使用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)擬合非線性模型的方法34-37
• 3.2 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電磁傳感器勵(lì)磁結(jié)構(gòu)模型37-42
• 3.2.1 磁場(chǎng)的變異系數(shù)模型37-40
• 3.2.2 磁場(chǎng)的平均磁場(chǎng)強(qiáng)度模型40-42
• 3.3 本章小結(jié)42-43
• 第4章 基于布谷鳥(niǎo)算法的電磁傳感器勵(lì)磁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)43-57
• 4.1 基于布谷鳥(niǎo)算法的電磁傳感器勵(lì)磁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本思想43-49
• 4.1.1 布谷鳥(niǎo)搜索算法模型44-45
• 4.1.2 布谷鳥(niǎo)算法流程45-46
• 4.1.3 算法測(cè)試46-49
• 4.2 基于布谷鳥(niǎo)算法的電磁傳感器勵(lì)磁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)步驟49-53
• 4.2.1 使用布谷鳥(niǎo)算法解決優(yōu)化問(wèn)題的步驟49-51
• 4.2.2 使用CS算法求解電磁傳感器的最優(yōu)勵(lì)磁結(jié)構(gòu)51-53
• 4.3 電磁傳感器勵(lì)磁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果分析53-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 結(jié)論57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果62-63
• 致謝63-64
• 作者簡(jiǎn)介64

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本文編號(hào)：704685