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jiles-atherton模型的超磁致伸缩驱动器磁滞补偿控制

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光学精密工程 2007年第10期15卷 1558-1563页

作者：李欣欣王文陈戬恒陈子辰浙江大学现代制造工程研究所

研究了磁滞补偿控制的方法,建立了基于jiles-atherton模型的磁滞补偿控制系统。介绍了jiles-atherton磁滞模型的主要思想及其主要参数,对该模型反向运动时磁化强度变化与磁场强度变化的对应关系进行了分析,并在此基础上,提出了利用磁滞... 详细信息

研究了磁滞补偿控制的方法,建立了基于jiles-atherton模型的磁滞补偿控制系统。介绍了jiles-atherton磁滞模型的主要思想及其主要参数,对该模型反向运动时磁化强度变化与磁场强度变化的对应关系进行了分析,并在此基础上,提出了利用磁滞环的宽度,通过重新给定反向起始点的迭代初值,实现磁滞补偿的方法。实验结果表明:对于阶跃响应,采用磁滞补偿时没有延迟,且达到稳态时间比不进行磁滞补偿时缩短12 ms;对于正弦响应,采用磁滞补偿时没有延迟,且均方误差比不进行磁滞补偿时提高了0.19μm,能有效消除磁滞的影响,提高定位精度。

关键词：超磁致伸缩驱动器磁滞补偿 jiles-atherton模型

基于人工鱼群与蛙跳混合算法的变压器jiles-atherton模型参数辨识

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中国电机工程学报 2015年第18期35卷 4799-4807页

作者：耿超王丰华苏磊张君电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市闵行区200240 上海市电力公司电力科学研究院上海市虹口区200437

变压器铁芯磁化特性的准确建模是研究变压器直流偏磁现象的关键,在使用jiles-atherton(J-A)模型对变压器的磁滞回线进行建模分析时,需要对变压器直流偏磁工况下J-A模型中的5个关键参数进行准确识别。提出了人工鱼群与蛙跳混合算法对J-A... 详细信息

变压器铁芯磁化特性的准确建模是研究变压器直流偏磁现象的关键,在使用jiles-atherton(J-A)模型对变压器的磁滞回线进行建模分析时,需要对变压器直流偏磁工况下J-A模型中的5个关键参数进行准确识别。提出了人工鱼群与蛙跳混合算法对J-A模型中的关键参数进行辨识,该算法将两种仿生算法有机融合,在鱼群算法寻找到最优区域后切换至蛙跳算法进行局部搜索,兼具了人工鱼群算法前期收敛迅速与蛙跳算法局部搜索准确的优势。分别将所提混合算法及多种现有识别算法应用于数值仿真算例与变压器直流偏磁实测曲线的参数识别,结果表明基于人工鱼群与蛙跳混合算法得到的变压器磁滞回线与实测曲线吻合良好,且具有识别精度高和计算效率高的优点,验证了该算法在变压器J-A模型参数识别中的有效性,进而可以应用于对变压器直流偏磁下运行特性的准确分析。

关键词： jiles-atherton模型变压器直流偏磁人工鱼群算法蛙跳算法

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jiles-atherton模型及其应用

信息记录材料 2013年第4期14卷 54-61页

作者：郭子政华南农业大学理学院应用物理系广州510642

jiles-atherton(JA)模型由于具有计算简单、稳定方便、物理意义明确的优点,在压电材料、磁致伸缩材料、形状记忆合金为代表的新型智能材料的建模方面具有重要应用。但JA模型具有一些本质弱点,比如,它是一个非物理的模型,而且由于是标量... 详细信息

jiles-atherton(JA)模型由于具有计算简单、稳定方便、物理意义明确的优点,在压电材料、磁致伸缩材料、形状记忆合金为代表的新型智能材料的建模方面具有重要应用。但JA模型具有一些本质弱点,比如,它是一个非物理的模型,而且由于是标量模型,不能处理各向异性。针对这些缺点许多作者做了大量改进工作。本文将对这些工作简单综述。还介绍了JA模型的2个主要应用:磁滞控制和磁二相系统的建模;介绍了JA模型以及JA逆模型的基本方程以及磁滞系统的逆补偿控制的基本概念和方法。对于JA模型用于磁二相系统的建模的优缺点也作了评述。

关键词：磁滞 jiles-atherton模型逆jiles-atherton模型磁滞控制二相系统

基于参数k计算改进jiles-atherton模型参数识别研究

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仪表技术与传感器 2023年第3期 98-103页

作者：于越陈志刚北京建筑大学机电与车辆工程学院北京100044 北京市建筑安全监测工程技术研究中心北京100044

jiles-atherton模型是研究磁滞回线的重要理论,但在使用过程中存在理论参数难以确定的问题。针对目前公式法需要较精确的初始值以及严格的迭代顺序,而优化算法在计算时计算时间过长且精度较差的问题,根据J-A理论中关于钉扎能的假设以及... 详细信息

jiles-atherton模型是研究磁滞回线的重要理论,但在使用过程中存在理论参数难以确定的问题。针对目前公式法需要较精确的初始值以及严格的迭代顺序,而优化算法在计算时计算时间过长且精度较差的问题,根据J-A理论中关于钉扎能的假设以及参数k的定义,改进了k的计算方法,在J-A模型5个参数间建立函数关系,为优化元启发式算法提供了理论依据。用该方法与粒子群算法(PSO)耦合,可直接计算k并进行合理性判别,对不合理的J-A参数值进行拦截从而提高运算精度和效率。对文献报道数据进行拟合计算,结果表明:该耦合粒子群(CPSO)通过对不合理的值拦截,不但大幅度提高计算效率,而且同时忽略了不合理数值计算对适应度值扭曲效应,大幅度提高计算准确度。进而用CPSO算法对硅钢材料的实测磁滞回线进行了拟合,实验结果验证了该计算方法的精确性、有效性。

关键词：磁滞回线 jiles-atherton模型粒子群算法 J-A参数识别触觉传感器铁磁材料

直流偏磁条件下变压器铁心磁化特性的jiles-atherton修正模型

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电工技术学报 2017年第19期32卷 193-201页

作者：李长云刘亚魁齐鲁工业大学电气工程与自动化学院济南250353

jiles-atherton磁化建模理论在磁化建模领域应用广泛,但在直流偏磁条件下的有效性尚待验证。基于磁化强度的物理含义,推得交直流共同作用下的合成磁化强度为交流分量与直流分量之和;依据全电流定律,分析了交直流共同励磁条件下磁场强度... 详细信息

jiles-atherton磁化建模理论在磁化建模领域应用广泛,但在直流偏磁条件下的有效性尚待验证。基于磁化强度的物理含义,推得交直流共同作用下的合成磁化强度为交流分量与直流分量之和;依据全电流定律,分析了交直流共同励磁条件下磁场强度的量化表征方式;利用郎之万函数,获得修正的无磁滞磁化特性曲线的数学模型;结合能量守恒定律,推导出合理可逆系数条件下直流偏磁时磁化强度的修正模型。基于直流偏磁时磁化曲线的非对称特性,提出确定模型参数的分区求解法。仿真及实验研究表明,该模型可用于分析、计算直流偏磁时变压器铁心的励磁电流及损耗。

关键词： jiles-atherton模型直流偏磁磁化曲线分区求解法铁损

基于修正J-A模型和改进遗传算法的变压器建模方法

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电力自动化设备 2024年第9期44卷 219-224页

作者：王顺亮何坤周俊杰马俊鹏刘天琪辛清明李欢四川大学电气工程学院四川成都610065 南方电网科学研究院有限责任公司广东广州510663

变压器直流偏磁会导致铁心半周饱和,可能导致高压直流输电系统中谐波不稳定现象发生。为实现对直流偏磁条件下变压器运行工况的精确模拟,基于能量守恒式及Langevin方程对原jiles-atherton(J-A)模型进行修正;进一步提出了适用于修正J-A... 详细信息

变压器直流偏磁会导致铁心半周饱和,可能导致高压直流输电系统中谐波不稳定现象发生。为实现对直流偏磁条件下变压器运行工况的精确模拟,基于能量守恒式及Langevin方程对原jiles-atherton(J-A)模型进行修正;进一步提出了适用于修正J-A模型参数辨识的改进遗传算法,提高了传统遗传算法的全局搜索精度和收敛速度。在PSCAD/EMTDC中基于修正J-A模型搭建了非线性磁滞电感,在此基础上建立变压器仿真模型;基于等比缩小的变压器实物进行直流偏磁实验,将励磁电流仿真波形与实验波形进行对比。结果表明:修正的J-A模型物理意义更加明确,改进遗传算法具有更高的精度和更快的收敛速度,所建变压器模型与实验结果吻合度很高,验证了所提建模方法的准确性。

关键词：直流偏磁 jiles-atherton模型遗传算法变压器建模 PSCAD/EMTDC

舱外航天服下肢关节阻力矩迟滞特性研究与建模分析

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中国空间科学技术 2024年第1期44卷 65-74页

作者：李照阳戴跃洪王君尧电子科技大学航空航天学院成都611731 飞行器集群智能感知与协同控制四川省重点实验室成都611731

舱外航天服关节阻力矩是评价航天服工效性能以及规划航天员出舱作业任务的重要指标。为研究航天服关节阻力矩的迟滞特性,首先总结了关节阻力矩的产生原因,得到了下肢关节阻力矩与运动角度之间的迟滞关系。其次,采用了jiles-atherton模... 详细信息

舱外航天服关节阻力矩是评价航天服工效性能以及规划航天员出舱作业任务的重要指标。为研究航天服关节阻力矩的迟滞特性,首先总结了关节阻力矩的产生原因,得到了下肢关节阻力矩与运动角度之间的迟滞关系。其次,采用了jiles-atherton模型去描述关节阻力矩的迟滞特性,同时在实际关节阻力矩数据的基础上,提出了一种模拟退火-粒子群优化算法去辨识jiles-atherton模型参数。最后,与改进型粒子群算法相比,所设计的模拟退火-粒子群优化算法收敛速度分别提高了15.58%和10.91%,计算精度提高了29.31%和11.77%,且对未知关节阻力矩预测误差分别减小了10.89%/25.73%和0.96%/22.2%,验证了设计算法的有效性。另外,根据建模误差特点设计了误差补偿函数,所辨识的jiles-atherton模型在误差补偿后对未知关节阻力矩预测误差进一步减小了46.49%/10.95%。计算所得模型可为后续舱外航天服关节助力技术研究提供理论依据。

关键词：舱外航天服关节阻力矩迟滞特性 jiles-atherton模型模拟退火算法粒子群优化算法

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基于力磁耦合效应的铁磁材料修正磁化模型

物理学报 2019年第18期68卷 289-300页

作者：罗旭朱海燕丁雅萍西南石油大学机电工程学院成都610500 成都理工大学能源学院成都610059 四川建筑职业技术学院交通与市政工程系成都610399

jiles-atherton (J-A)模型和Zheng Xiao-Jing-Liu Xing-En (Z-L)模型在分析应力对铁磁材料磁化的影响方面应用十分广泛.目前, J-A 模型中的磁致伸缩应变与应力和磁化强度的关系式采用jiles 给出的经典拟合公式,该拟合公式中磁化强度的... 详细信息

jiles-atherton (J-A)模型和Zheng Xiao-Jing-Liu Xing-En (Z-L)模型在分析应力对铁磁材料磁化的影响方面应用十分广泛.目前, J-A 模型中的磁致伸缩应变与应力和磁化强度的关系式采用jiles 给出的经典拟合公式,该拟合公式中磁化强度的二次项和四次项系数与应力均为线性关系,不能准确描述铁磁材料磁致伸缩系数随应力、磁化强度的非线性变化规律;Z-L 模型中磁致伸缩应变与应力和磁化强度的关系式采用了双曲正切函数tanh(x),更好地描述了铁磁材料磁致伸缩应变和磁化强度随应力的非线性变化规律,但Z-L 模型却没有考虑Weiss 分子场、钉扎效应的作用,且由于采用了基于弹性能的接近定理,只能描述弹性应力对磁化过程的影响.针对上述问题,本文结合Z-L 模型中的非线性磁致伸缩应变关系式以及J-A 模型中的磁滞理论,考虑弹性应力、塑性变形对模型参数的影响,建立了能够反映弹-塑性阶段应力与塑性变形对铁磁材料磁化曲线影响的修正磁化模型,分析了弹性拉、压应力及塑性拉、压变形对磁化曲线、矫顽力和剩余磁化强度的影响规律.通过与试验结果及原有模型的计算结果进行对比,发现修正模型能够更好地反映单次磁化、循环磁化过程中应力、塑性变形对磁化曲线的影响规律,理论预测结果与试验结果之间的相关系数均在0.98 以上,可为分析力磁耦合效应对铁磁材料磁化影响规律提供更准确的理论模型.

关键词：力磁耦合磁致伸缩磁滞回线 jiles-atherton模型 Zheng Xiao-Jing-Liu Xing-En模型

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变压器铁心磁滞模型参数辨识

电网技术 2012年第2期36卷 200-205页

作者：李晓萍彭青顺李金保文习山鲁海亮武汉大学电气工程学院湖北省武汉市430072 武汉市建筑工程质量监督站湖北省武汉市430015

针对描述铁心磁滞特性的jiles-atherton模型中参数确定较难问题,通过找出各参数对磁滞回线特征量的影响规律,确定各参数比较合理的拟合初始值。参数采用逐个优化算法,以实验获取的磁滞回线与计算得到的磁滞回线之间的均方误差最小值作... 详细信息

针对描述铁心磁滞特性的jiles-atherton模型中参数确定较难问题,通过找出各参数对磁滞回线特征量的影响规律,确定各参数比较合理的拟合初始值。参数采用逐个优化算法,以实验获取的磁滞回线与计算得到的磁滞回线之间的均方误差最小值作为优化目标,并以2者之间的均方误差反馈控制每个参数的优化启动、优化停止及变化百分比,从而得到一组最佳逼近的jiles-atherton模型参数。研究结果表明该算法简单实用。通过拟合数据与理论数据、实际硅钢片数据及实验数据的对比,验证了该算法的正确性和有效性。

关键词： jiles-atherton模型磁滞回线连续算法优化均方误差参数辨识