磁性器件的优化设计及其可视化算法

目录第1章磁性器件优化设计11.1磁性器件的振兴11.2磁性器件的设计31.2.1设计意义和设计思想31.2.2设计类别和各自特点41.2.3优化模型和目标约束71.2.4数值优化和优化算法101.2.5双层优化和系统优化111.2.6双层优化和博弈策略121.3优化设计的关联141.3.1中国智造和优化设计141.3.2优化设计的技术准备和电磁参数测算15参考文献15第2章优化设计的可视化算法172.1数据可视化的意义172.2三维可视化算法182.2.1网格坐标和网格数值182.2.2决策变量和目标约束222.2.3值域频谱和并/交集322.3四维可视化算法382.3.1既有方法和存在问题382.3.2晶格坐标和晶格数值392.3.3点线面体和逐步累集462.3.4求点于集和数学证明532.4五维可视化算法562.4.1决策变量和坐标映射562.4.2时变颜色和往复可逆572.4.3五维数据和降维升维582.4.4时空资源和效果分析592.5优化设计建模的三大要素及其可视化602.5.1自变量和因变量602.5.2基本策略和并/交集622.5.3减少所占内存和缩短耗时63参考文献64第3章磁性器件的电磁参数653.1软磁材料和电磁特性653.1.1电参数和磁参数653.1.2B-H回线和电磁特性673.1.3铁磁质和磁导率683.1.4诸磁导率693.2起关键作用的气隙713.2.1铁心和气隙723.2.2气隙和磁导率733.2.3磁导率和五维图763.2.4铁心和几何结构783.3变压器和电磁路793.3.1等效电磁路和等效电路803.3.2Maxwell方程和电磁路公式813.3.3电磁参数和设计变量833.3.4电磁参数和测算方法883.4非同心绕组变压器的漏感923.4.1绕组分布和漏感构成923.4.2同心绕组变压器漏感的分析933.4.3非同心绕组变压器漏感的分析953.4.4非同心绕组变压器漏感的探讨1013.4.5非同心绕组变压器漏感的验证1053.4.6非同心绕组变压器漏感的结论1083.5多线圈电子变压器的漏感1093.5.1三线圈排列推挽式结构1093.5.2漏感的涉及空间和漏感的持续时间1103.5.3能量的流向和所涉的漏感1133.5.4漏感的限制和漏感的利用117参考文献118第4章电磁参数的测算方法1204.1电感量的测算1204.1.1电桥直接法和测算间接法1204.1.2直流偏置和测算方法1214.2漏感量的测算1244.2.1推挽变压器和漏磁通分离1244.2.2初级线圈和换流漏感1254.2.3初级次级和滤波漏感1264.3无功功率的测算1264.3.1半波整流电阻负载和无功功率图解法1274.3.2全波整流电阻负载和无功功率图解法1374.3.3全波整流反电势负载和无功功率图解法1504.3.4全波整流阻感负载和无功功率图解法159参考文献170第5章LC滤波器的优化设计1725.1整流器用LC滤波器的优化设计1725.1.1电感器位于交流侧的LC直流滤波器1725.1.2输出电压谐波分析及其设计条件1735.1.3滤波器的设计、仿真和实验1785.1.4仿真和实验互相验证1805.1.5直流无源滤波器设计要点1825.2逆变器用低通滤波器的优化设计1825.2.1逆变器用低通无源滤波器的原理1825.2.2逆变器用LC滤波器的优化设计1945.3逆变器用LCL滤波器的优化设计1995.3.1工频滤波器优化设计概述1995.3.2系统功率因数的可视化2015.3.3低通滤波器内阻抗特性2095.3.4低通滤波器频率特性2115.3.5电流负担和电压应力2135.3.6稳定裕量和滤波效果2155.3.7非对称T型优化设计要点2165.4变频器用LCL滤波器的优化设计2175.4.1变频器用LCL滤波器设计概述2175.4.2变频器用LCL滤波器的设计步骤2185.5交流低通无源滤波器优化设计小结224参考文献225第6章变压器、电感器的优化设计2266.1基于E型铁心的电感器优化设计2266.1.1简图和主要公式2266.1.2可视化算法2296.1.3实物实验2366.1.4基于E型铁心的设计要点2366.2基于R型铁心的小型变压器2376.2.1小型变压器设计概述2376.2.2概念设计2386.2.3优化设计的可视化算法2396.2.4设计目标和约束条件2426.2.5两种设计理念2516.2.6R型铁心整流变压器优化设计要点2546.3程序代码及其注释2546.3.1四维可视化的基本图像2546.3.2四维可视化算法的实用图像256参考文献258