本发明涉及建模
技术领域：
：，尤其涉及一种线圈建模方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术：
：：加速器常用的电磁铁元件，其磁场是由载流线圈产生的。随着计算机的飞速发展，数值模拟成为电磁铁磁场的主要计算手段，并应运而生了一些专业的电磁场模拟分析软件。为了得到精确的空间磁场分布，需要建立准确的三维线圈分析模型。目前，磁体线圈建模主要通过一些具有建模功能的商业软件，它内置了一些常用的线圈模型，如螺线管线圈、跑道型线圈等，其线圈形状比较简单，只能满足基本磁体设计需求，无法设计实现结构复杂的线圈模型。技术实现要素：本发明的主要目的在于提供一种线圈建模方法、装置、电子设备及存储介质，可方便快捷的建立复杂型的线圈模型。为实现上述目的，本发明实施例第一方面提供一种线圈建模方法，包括：对于线圈导体路径方向上的所有路径点分别建立对应的局部坐标系，并确定各路径点分别在对应的局部坐标系上的局部坐标；将所述各路径点在对应的局部坐标系下的局部坐标转换为在全局坐标系下的全局坐标；将所述各路径点的全局坐标通过预置规则，依次按照点、线、面、体的顺序建立，得到所述线圈导体的模型。本发明实施例第二方面提供一种线圈建模装置，包括：局部坐标系建立模块，用于对于线圈导体路径方向上的所有路径点分别建立对应的局部坐标系；局部坐标确定模块，用于确定各路径点分别在对应的局部坐标系上的局部坐标；坐标转换模块，用于将所述各路径点在对应的局部坐标系下的局部坐标转换为在全局坐标系下的全局坐标；线圈建模模块，用于将所述各路径点的全局坐标通过预置规则，依次按照点、线、面、体的顺序建立，得到所述线圈导体模型。本发明实施例第三方面提供了一种电子设备，包括：存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现本发明实施例第一方面提供的线圈建模方法。本发明实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例第一方面提供的线圈建模方法。从上述本发明实施例可知，本发明提供的线圈建模方法、装置、电子设备及存储介质，通过对于线圈导体路径方向上的所有路径点分别建立对应的局部坐标系，并确定各路径点分别在对应的局部坐标系上的局部坐标，将各路径点在对应的局部坐标系下的局部坐标转换为在全局坐标系下的全局坐标，将各路径点的全局坐标通过预置规则，依次按照点、线、面、体的顺序建立，得到线圈导体的模型，可方便快捷的建立复杂型的线圈模型。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明一实施例提供的线圈建模方法的流程示意图；图2为本发明一实施例提供的线圈建模方法中沿导体路径定义法平面和局部坐标系的示意图；图3为本发明一实施例提供的线圈建模方法中法平面上导体截面轮廓上的定义关键点的示意图；图4为本发明一实施例提供的线圈建模方法中基于某具有建模功能的商业软件建立的cct二极磁体线圈模型；图5为本发明另一实施例提供的线圈建模装置的结构示意图；图6为本发明另一实施例提供的线圈建模装置中局部坐标系建立模块的结构示意图；图7为本发明另一实施例提供的线圈建模装置中局部坐标确定模块的结构示意图；图8示出了一种电子设备的硬件结构图。具体实施方式为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。请参阅图1，图1为本发明一实施例提供的线圈建模方法的流程示意图，该方法可应用于电子设备中，电子设备包括：手机、平板电脑(portableandroiddevice，pad)，笔记本电脑以及个人数字助理(personaldigitalassistant，pda)等，该方法主要包括以下步骤：s101、对于线圈导体路径方向上的所有路径点分别建立对应的局部坐标系；首先，在全局坐标系下，定义线圈导体路径的参数方程。其中，线圈导体路径的具体参数方程，以线圈导体路径在全局坐标系下的具体路径为准，路径形状不同及在全局坐标系中的位置不同，其路径参数方程均可能会不同。示例性的，在本发明实施中，线圈导体路径的参数方程可简单表示为：然后，求解式1的一阶导数，得到沿线圈导体路径方向上各路径点的单位切向量，记为然后，以路径点的单位切向量和单位切向量的法平面上的任意正交的两个单位向量为坐标轴，该路径点为坐标原点，建立与该路径点对应的局部坐标系。具体的，请参阅图2，在以作为法向量的平面上，即在的法平面上任取一个单位向量，记为求将结果记为以正交单位向量建立沿线圈导体路径的局部坐标系。其中，全局坐标系是指三维空间物体所在的坐标系，该坐标系与三位物体的相对位置可发生变化。在本发明实施例中，全局坐标系是指线圈导体所在的坐标系。局部坐标系是指基于在三维空间物体自身所建立的坐标系，该坐标系与三位物体的相对位置始终保持不变。在本发明实施例中，局部坐标系是指针对线圈导体上的路径点所建立的坐标系，当路径点改变时，路径点的局部坐标随之发生改变。s102、确定各路径点分别在对应的局部坐标系上的局部坐标；在本发明实施例中，根据微分法，将线圈导体在路径方向上，即长度方向上，分割成一个个点，将该点称为路径点。由上述参数方程，每相邻两个路径点之间的增量为为dt。可理解的，在实际意义上，线圈导体的“路径点”是一个具有截面轮廓的点，其截面轮廓与线圈导体的截面轮廓一致，该截面轮廓不受限制，可为如圆形、矩形、不规则多边形和规则多边形等。若需确定路径点在对应的局部坐标系上的局部坐标，既需建立关键点，确定路径点上的关键点的局部坐标。其中，关键点为定义路径点截面轮廓的点。示例性的，当路径点的截面轮廓为圆形，则关键点的个数可以为8个、9个、10个等，当路径点的截面轮廓为矩形，则关键点的个数可以为4个、5个、6个等。示例性的，在本发明实施例中，线圈导体的截面轮廓以圆形为例，如图3所示，在以构成的平面上定义导体截面轮廓线上的关键点。s103、将各路径点在对应的局部坐标系下的局部坐标转换为在全局坐标系下的全局坐标；可通过坐标变换法，将各路径点上的各关键点在对应局部坐标系下的局部坐标转换为在全局坐标系下的全局坐标，此处为现有技术，不再赘述。s104、将各路径点的全局坐标通过预置规则，依次按照点、线、面、体的顺序建立，得到该线圈导体的模型。将同一路径点上求得的关键点按照预置规则顺次连接，形成该路径点的截面。然后，将所有路径点的截面顺次连接，形成线圈导体。其中，预置规则具体为根据截面形状将关键点进行连接，示例性的，请参阅图3，若截面形状为圆形，则根据圆形连接规则，将关键点按照图中编号1至8的顺序顺次连接为圆形，若截面形状为矩形，则根据矩形连接规则，将关键点按照图中编号1至4的顺序顺次连接为矩形。将线圈导体以cct型(cantedcosinetheta)二极磁体线圈为例，以下具体说明本发明实施例提供的线圈建模方法：cct型二极磁体线圈导体路径参数方程：其中r，α，h是常数，分别代表线圈的半径，倾斜角度和截距，t是变化的角度参数。求出导体路径的单位切向量为：令则结合式3可求出由正交单位向量构成随导体路径变化的局部坐标系。在法平面上定义八个关键点，使其可以描述一个圆。将关键点在局部坐标系下的坐标通过空间坐标变换转换成全局坐标系下的坐标。沿线圈导体路径选取不同的法平面，从而得到能描述线圈导体截面轮廓的一系列关键点的坐标，且每个法平面上关键点的编号顺序保持一致。将上述定义的关键点集作为具有建模功能的商业软件的输入，通过由点形成线，线形成面，面进而形成体，完成线圈模型的建立。图4所示为在某具有建模功能的商业软件中利用该本发明实施例的方法建立的cct二极磁体线圈模型。在本发明实施例中，通过对于线圈导体路径方向上的所有路径点分别建立对应的局部坐标系，并确定各路径点分别在对应的局部坐标系上的局部坐标，将各路径点在对应的局部坐标系下的局部坐标转换为在全局坐标系下的全局坐标，将各路径点的全局坐标通过预置规则，依次按照点、线、面、体的顺序建立，得到线圈导体的模型，可方便快捷的建立复杂型的线圈模型。请参阅图5，图5是本发明又一实施例提供的线圈建模装置的结构示意图，该装置可内置于电子设备中，该装置主要包括：局部坐标系建立模块201、局部坐标确定模块202、坐标转换模块203、线圈建模模块204。局部坐标系建立模块201，用于对于线圈导体路径方向上的所有路径点分别建立对应的局部坐标系；局部坐标确定模块202，用于确定各路径点分别在对应的局部坐标系上的局部坐标；坐标转换模块203，用于将各路径点在对应的局部坐标系下的局部坐标转换为在全局坐标系下的全局坐标；线圈建模模块204，用于将各路径点的全局坐标通过预置规则，依次按照点、线、面、体的顺序建立，得到线圈导体模型。进一步地，请参阅图6，局部坐标系建立模块201包括：方程定义子模块2011，用于在全局坐标系下，定义线圈导体路径的参数方程；单位切向量求解子模块2012，用于求解该参数方程的一阶导数，得到沿线圈导体路径方向上各路径点的单位切向量；局部坐标系建立子模块2013，用于以路径点的单位切向量和单位切向量的法平面上的任意正交的两个单位向量为坐标轴，该路径点为坐标原点，建立与该路径点对应的局部坐标系。进一步地，请参阅图7，局部坐标确定模块202包括：关键点建立子模块2021，用于建立关键点，所述关键点为定义路径点截面轮廓的点；关键点局部坐标确定子模块2022，用于确定各路径点上的关键点在对应局部坐标系上的局部坐标。进一步地，坐标转换模块203具体用于将各路径点上的各关键点在对应局部坐标系下的局部坐标转换为在全局坐标系下的全局坐标。线圈建模模块204具体用于将线圈导体上各路径点上的各关键点的全局坐标通过预置规则，依次按照点、线、面、体的顺序建立，得到线圈导体的模型。本发明实施例中，通过对于线圈导体路径方向上的所有路径点分别建立对应的局部坐标系，并确定各路径点分别在对应的局部坐标系上的局部坐标，将各路径点在对应的局部坐标系下的局部坐标转换为在全局坐标系下的全局坐标，将各路径点的全局坐标通过预置规则，依次按照点、线、面、体的顺序建立，得到线圈导体的模型，可方便快捷的建立复杂型的线圈模型。请参见图8，图8示出了一种电子设备的硬件结构图。本实施例中所描述的电子设备，包括：存储器31、处理器32及存储在存储器31上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行该程序时实现前述图1所示实施例中描述的相册处理方法。进一步地，该电子设备还包括：至少一个输入设备33；至少一个输出设备34。上述存储器31、处理器32输入设备33和输出设备34通过总线35连接。其中，输入设备33具体可为摄像头、触控面板、物理按键或者鼠标等等。输出设备34具体可为显示屏。存储器31可以是高速随机存取记忆体(ram，randomaccessmemory)存储器，也可为非不稳定的存储器(non-volatilememory)，例如磁盘存储器。存储器31用于存储一组可执行程序代码，处理器32与存储器31耦合。进一步地，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是设置于上述各实施例中的终端中，该计算机可读存储介质可以是前述图8所示实施例中的存储器。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述图1～图4所示实施例中描述的线圈建模方法。进一步地，该计算机可存储介质还可以是u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。在本申请所提供的多个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信链接可以是通过一些接口，模块的间接耦合或通信链接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本发明所必须的。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。以上为对本发明所提供的线圈建模方法、装置、电子设备及存储介质的描述，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。当前第1页12当前第1页12