基于同心磁滞回环的铁心磁滞模型辨识系统和方法

文档序号:31704406发布日期:2022-10-01 10:11阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于同心磁滞回环的铁心磁滞模型参数辨识系统,其特征在于,主要包括:everett函数生成模块,根据不同磁通密度幅值下的同心磁滞回环实验数据生成everett函数;模拟分析模块,利用生成的everett函数实现preisach模型,对不同激励形式下铁磁材料磁滞特性进行模拟分析。2.如权利要求1所述的基于同心磁滞回环的铁心磁滞模型参数辨识系统,其特征在于,所述everett函数生成模块包括局部极值点e函数生成子模块,用于生成同心磁滞回环局部极值点对应的everett函数,所述局部极值点e函数生成方法如下:假设初始时刻t0对应输入b(t)=0t,h(t0)=0a/m,输入b(t)从t0时刻开始单调递增,并在t1时刻到达a点,此时有b(t1)=ba,h(t1)=ha;由式1推导可得局部极值点(ba,-ba)对应的e函数e(ba,-ba)=ha;其中,α和β分别对应于输入b(t)的正负向切换值,μ(α,β)为权重函数,又称为preisach分布函数,其取值在以α≥β,-b
s
≤α≤b
s
,b
s
≤β≤-b
s
为范围的极限三角形preisach平面t内部,并且关于α=-β对称,其中b
s
,b
s
分别表示输入b(t)的正负饱和值,b
s
=-b
s
;式中的积分区域都可以划分为s
+
(t)和s-(t)两部分,s
+
(t)、s-(t)分别由γ
αβ
b(t)取值为+1和-1时的所有磁滞算子对应坐标(α,β)组成。3.如权利要求2所述的基于同心磁滞回环的铁心磁滞模型参数辨识系统,其特征在于,所述everett函数生成模块包括下降分支对应e函数生成子模块,用于生成同心磁滞回环下降分支对应的everett函数,所述下降分支对应e函数生成方法如下:假设输入b(t)从t1时刻开始单调递减,在t2时刻到达b点,则b(t2)=b
b
,h(t2)=h
b
,由式2推导可得2推导可得其中,s5由变化后γ
αβ
b(t)取值-1时的所有磁滞算子对应坐标(α,β)组成。4.如权利要求3所述的基于同心磁滞回环的铁心磁滞模型参数辨识系统,其特征在于,
所述everett函数生成模块包括未知点对应e函数生成子模块,用于生成preisach平面上未知点对应everett函数,所述未知点对应e函数生成方法如下:在α≥-β的preisach平面上,任意直线α=b
a
上从坐标(b
a
,b
a
)至坐标(b
a
,-b
a
)的各采样点对应的everett函数都可以通过局部磁密极值为ba的各同心磁滞回环下降分支计算得到;由于everett函数关于直线α=-β对称,则α≤-β的preisach平面上各坐标对应everett函数值可以直接基于α≥-β平面各点e函数得到,其余未知点对应everett函数值可以通过已知采样点的everett函数值采用线性插值的方法获得。5.如权利要求4所述的基于同心磁滞回环的铁心磁滞模型参数辨识系统,其特征在于,所述模拟分析模块包括:利用生成的everett函数实现preisach模型,对不同激励形式下铁磁材料磁滞特性进行模拟分析。6.一种基于同心磁滞回环的铁心磁滞模型参数辨识方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:a1:根据不同磁通密度幅值下的同心磁滞回环实验数据生成everett函数;a2:利用生成的everett函数实现preisach模型,对不同激励形式下铁磁材料磁滞特性进行模拟分析。7.如权利要求6所述的基于同心磁滞回环的铁心磁滞模型参数辨识方法,其特征在于,所述步骤a1的具体方法为:s1:生成同心磁滞回环局部极值点对应的everett函数,用于生成同心磁滞回环局部极值点对应的everett函数,所述局部极值点e函数生成方法如下:假设初始时刻t0对应输入b(t)=0t,h(t0)=0a/m,输入b(t)从t0时刻开始单调递增,并在t1时刻到达a点,此时有b(t1)=ba,h(t1)=ha,由式1推导可得局部极值点(ba,-ba)对应的e函数e(ba,-ba)=ha;其中,α和β分别对应于输入b(t)的正负向切换值,μ(α,β)为权重函数,又称为preisach分布函数,其取值在以α≥β,-b
s
≤α≤b
s
,b
s
≤β≤-b
s
为范围的极限三角形preisach平面t内部,并且关于α=-β对称,其中b
s
,b
s
分别表示输入b(t)的正负饱和值,b
s
=-b
s
;式中的积分区域都可以划分为s
+
(t)和s-(t)两部分,s
+
(t)、s-(t)分别由γ
αβ
b(t)取值为+1和-1时的所有磁滞算子对应坐标(α,β)组成。8.如权利要求7所述的基于同心磁滞回环的铁心磁滞模型参数辨识方法,其特征在于,所述步骤a1或s1中生成同心磁滞回环下降分支对应的everett函数模块的具体方法为:s2:生成同心磁滞回环下降分支对应的everett函数,用于生成同心磁滞回环下降分支对应的everett函数,所述下降分支对应e函数生成方法如下:假设输入b(t)从t1时刻开始单调递减,在t2时刻到达b点,则b(t2)=b
b
,h(t2)=h
b
,,由
式2推导可得式2推导可得其中,s5由变化后γ
αβ
b(t)取值-1时的所有磁滞算子对应坐标(α,β)组成。9.如权利要求8所述的基于同心磁滞回环的铁心磁滞模型参数辨识方法,其特征在于,所述步骤a1中生成preisach平面未知点对应e函数生成子模块还包括步骤:s3:生成preisach平面未知点对应e函数生成子模块,用于生成preisach平面上未知点对应的everett函数,所述未知点对应e函数生成方法如下:在α≥-β的preisach平面上,任意直线α=b
a
上从坐标(b
a
,b
a
)至坐标(b
a
,-b
a
)的各采样点对应的everett函数都可以通过局部磁密极值为ba的各同心磁滞回环下降分支计算得到;由于everett函数关于直线α=-β对称,则α≤-β的preisach平面上各坐标对应everett函数值可以直接基于α≥-β平面各点e函数得到,其余未知点对应everett函数值可以通过已知采样点的everett函数值采用线性插值的方法获得。10.如权利要求9所述的基于同心磁滞回环的铁心磁滞模型参数辨识方法,其特征在于,所述模拟分析模块方法还包括以下步骤:利用生成的everett函数实现preisach模型,对不同激励形式下铁磁材料磁滞特性进行模拟分析。

技术总结
本发明涉及一种基于同心磁滞回环的铁心磁滞模型参数辨识系统和方法,所述方法包括:根据不同磁通密度幅一种基于同心磁滞回环的铁心磁滞模型参数辨识方法值下的同心磁滞回环实验数据生成Everett函数;利用生成的Everett函数实现Preisach模型,对不同激励形式下铁磁材料磁滞特性进行模拟分析,本发明仅需同心磁滞回环的实验数据,有效避免了基于传统一阶回转曲线方法辨识模型的复杂计算过程及由此造成的低效和误差,有效提高Preisach模型在较低磁密幅值段磁滞特性模拟结果的准确性,同时还可以模拟材料在非正弦激励下的磁滞特性,使得不同激励形式下材料的磁特性模拟分析更加准确。析更加准确。析更加准确。


技术研发人员:赵小军 成少奇 安勃 苑东伟
受保护的技术使用者:华北电力大学(保定)
技术研发日:2022.07.14
技术公布日:2022/9/30
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