电磁场逆问题数值分析的多目标量子进化算法

与传统进化算法不同,基于一种电磁场逆问题多目标优化设计的矢量量子进化算法(QEA)没有复杂的基因算子和操作。为同时兼顾某一个体优于另一个体的目标函数总数,以及具体目标函数的改进"程度",提出了新的适值计算式;根据多目标电磁场逆问题的特点,重新设计了标量QEA算法的信息共享机制、量子门偏移角的自适应调整规则。通过典型实例的验证,表明了本文算法的有效性和实用性。     

基于自举电路的开关磁阻电机初始位置估计方法

开关磁阻电机的转子必须与电机磁场保持同步才能保证电机的正常运行,因此对转子位置信息的准确检测非常重要。提出一种基于自举电路的开关磁阻电机初始位置估计方法,通过给自举电路中的电容充电,向各相绕组中注入诊断脉冲电流,根据各相诊断电流峰值和转子位置的关系,判断转子所在区间。该方法不依赖电机的具体电感模型,对控制系统带宽要求较低,无须电流闭环控制,检测过程不会造成电机转子的附加位移。阐述了利用自举电路检测开关磁阻电机初始位置的基本原理,给出了自举电路相关元件的选取原则,通过实验验证了所提出方法的有效性和实用性,并对引起误差的原因进行了分析。     

高维多目标优化设计的改进多重单目标Pareto采样算法研究

电气工程中的设计问题常归结为多目标优化问题。对于目标函数超过三维的高维多目标优化设计,目前基于非控关系的多目标进化算法很难获得理想的优化结果。为此,人们提出了多重单目标Pareto采样(Multiple Single Objective Pareto Sampling,MSOPS)算法。该算法结构简单,计算复杂度低。然而,研究表明,这种方法的最终优化结果往往缺乏多样性。为此,本文对MSOPS算法进行了改进研究,提出了目标矢量的拥挤操作,非均匀的目标矢量更新以及附加外部档案等改进措施以提高优化结果的多样性。通过与MSOPS-Ⅱ、HypE以及NSGA-Ⅱ算法在求解测试函数上的性能比较,证明了改进算法在Pareto解集上获得了更好的收敛性与多样性。最后,通过八木天线的优化设计验证了改进算法解决实际问题的有效性。     

新时期中国西北地区新能源可持续发展反思与建议

随着我国新能源全面推进平价上网政策,标志着我国新能源产业进入新的历史时期。通过应用统计归纳分析方法系统总结过去10年西北地区新能源产业发展的经验和存的在问题,在新能源全面平价上网的新时期就如何进一步实现可持续发展提出建设性意见。基于数据归纳方法,总结了我国及西北地区10年新能源发展历程,分析了新能源电价改革历史过程,反思了过去10年西北地区新能源发展存在区域内省间互济调节能力不足、新能源产业培育等4项问题,针对新时期西北地区新能源可持续发展提出了市场消纳依然是决定西北各省新能源全局和长远发展的根本性因素,西北新能源消纳必须要走“拓区内”与“强外送”的发展路径以及因势利导扶持装备制造企业发展等8条发展建议,可为今后西北新能源健康发展提供借鉴。     

地下电缆排管涡流损耗及经济性分析

为解决传输线电流在传统钢筋混凝土地下电缆排管中产生涡流损耗而造成电能浪费的问题,将有限元数值分析技术应用于地下复杂环境涡流-温度场的分析和计算。提出了地下电缆排管涡流-温度耦合场的三维有限元模型,兼顾求解速度和计算精度需求的剖分方法以及多物理耦合场的迭代求解方法。通过对典型钢筋混凝土结构地下电缆排管的涡流场和温度场的数值分析,得到了典型钢筋混凝土结构地下电缆排管中金属构件的涡流分布,整个场域的温度场分布和谐态工况下的电缆线芯的温度;并据此提出了玻璃纤维代替传统钢筋的解决方案,对比分析了两种结构电缆排管的技术特点和经济性能。数值分析结果表明,使用玻璃纤维筋电缆排管的替代方案在能够降低涡流损耗的同时具有更好的经济效益。     

基于电磁场理论实践性的综合研究型实验

本文介绍的"电磁力"新实验设计的理念,凸显了电磁场理论教学内容的实践性。新实验的开设赢得了学生全方位的积极反响。实践证明,该实验在启迪学生建立工程分析观点,掌握镜像法和虚位移法,评价铁磁材料在电磁工程应用中的价值等知识点,以及掌握相应的分析与解决工程问题能力方面,充分展示了作为综合研究型创新实验的固有特色。     

改进的禁忌搜索算法及其在电磁场逆问题中的应用

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TEAM Workshop问题22的结果表明算法的优越性和工程应用价值。     

改进的禁忌搜索算法及其在电磁场逆问题中的应用

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TEAM Workshop问题22的结果表明算法的优越性和工程应用价值.     

计及金属护套环流影响的高压电缆温度场及载流量的数值分析

温升和载流量是电缆运行的重要参数,而金属护套环流是影响电缆温升及载流量的关键因素.在综合现有电缆金属护套环流计算理论及电缆温度场和载流量数值计算模型与计算方法的基础上,本文建立了电缆温度场和载流量计算的有限元模型.该模型充分考虑了实际电缆沟工程敷设工况.在此基础上,分析并计算了金属护套环流影响下的典型电缆温度场,讨论了维持三相电缆线芯(或金属护套)最高温度不变前提下金属护套环流影响下的线芯载流量,研究了不同大小环流对电缆温度场和载流量的定量影响规律.结果表明:金属护套环流的增大将导致电缆温度升高,线芯载流量降低;随着电缆金属护套环流的增大,电缆金属护套环流对电缆温度及载流量的影响作用显著增加;相比于维持三相电缆线芯最高温度不变,同一环流影响下维持三相电缆金属护套最高温度不变时计算出的线芯载流量更低.本文的研究成果为保障电缆在工程实际中长期安全高效运行提供了理论指导.     

EMS型磁悬浮列车电磁系统动态电磁场的有限元分析及其悬浮与牵引力特性的研究

该文基于有限元数值计算的场路耦合的动态数学模型，分析了ENIS型磁悬浮列车电磁系统动态电磁场分布及其相应工程参数。为避免由于电机定、转子相对运动而引起的气隙场域剖分网格的畸变问题，在气隙中引入了运动边界。实例计算验证了该文构造方法的正确性和工程实用性。