导读:本文包含了电磁逆问题论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:平面电磁传感器,响应面模型,神经网络,损伤成像
电磁逆问题论文文献综述
黄晓菊[1]（2018）在《平面电磁传感器的设计及逆问题研究》一文中研究指出工业设备中的金属部件长期工作在恶劣环境下,易产生疲劳裂纹、腐蚀等损伤,造成生产安全事故。及时、准确检测关键部件损伤可确保设备安全运行。本文研究基于平面电磁传感器的金属材料损伤检测方法。基于Ansys Maxwell软件建立平面电磁传感器叁维模型,通过分析激励线圈磁场分布,确定最优激励线圈结构。仿真分析传感器结构参数与信号强度和灵敏度之间的关系,并提出基于响应面与遗传算法相结合的结构参数优化方法。分析了传感器转移阻抗与材料电导率和提离之间的映射关系,分别采用最小二乘法多项式拟合算法和基于粒子群优化的BP神经网络算法建立逆问题求解模型。结果表明,基于粒子群优化的BP神经网络算法预测精度较高。建立提离与最小相位的倒数函数模型,实现提离测量。研制了柔性平面电磁传感器,并对传感器进行实验标定,标定实验结果表明,研制的平面电磁传感器测量值和仿真理论值具有良好的一致性,误差较小,重复性好。分别选用1060纯铝,6061,2A12-T4及7075铝合金板进行电导率测量实验。实验结果表明,当材料电导率小于25MS/m时,基于神经网络算法的平面电磁传感器测量系统精度较高。研究平面电磁传感器扫描成像,分别以传感器单元和设定值为移动步距扫描损伤样本,利用神经网络优化阻抗幅值,得到基于电导率的损伤图像。在此基础上,分别采用迭代阈值法及最大类间方差法对损伤图像进行分割,确定损伤区域。仿真验证了方法的有效性。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2018-04-01）
郝建娜[2]（2013）在《电磁层析成像与检测技术逆问题的研究》一文中研究指出电磁层析成像及检测技术以其检测速度快，无接触，无辐射等特点，而在工业过程参数检测、生物医学等领域有着广阔的发展前景。本文对电磁层析成像及电磁检测中的逆问题做了系统的研究，并对EMT技术在实践应用领域做了初步的探索，主要工作总结如下：1.将有限元方法用于标量电位的计算中，并由此得到仿真的灵敏度矩阵。该方法为实测灵敏度提供了一定的参考依据。在图像重建时，灵敏度矩阵通过测量扰动法获得。针对几种传统的重建算法，提出了一种新的重建图像像素信噪比的指标，以此来估计重建图像的不确定性。2.对图像重建算法而言，分别研究了传统的非迭代算法和迭代算法。提出了改进的Tikhonov正则化算法，该算法在一定程度上改善了标准Tikhonov方法对解过分光滑的作用。针对迭代算法收敛速度较慢的缺点，提出了一种基于预迭代的同步迭代算法(SIRT)和一种基于预处理的快速重建算法，通过实验证明，改进后的算法在保证图像质量的同时，也具有较好的实时性。3.尝试开拓了电磁检测技术在纳米级金属膜厚度检测中的应用。从理论上，通过对一种简化模型的解析解计算和有限元仿真，得到了激励频率选择以及厚度测量的依据。在对EMT系统进行改进并用于测厚实验时，得到了与解析解和有限元仿真一致的测量结果，证明电磁检测技术可以应用到纳米级金属膜厚度检测中。4.尝试开拓了电磁检测技术在碳纤维增强塑料(CFRP)测试中的应用。由于CFRP材料具有轻便结实抗疲劳和抗腐蚀的有点，在航空航天和汽车制造业中引起了广泛的关注。理论上，从一种解析模型出发，分析了电磁场和CFRP材料之间的相互作用，得到了碳纤维增强塑料等效电导率的估计方法。进一步，基于碳纤维增强塑料的各向异性，进行有限元仿真可以看出单层或多层碳纤维板的导电方向和迭加顺序。运用改进的EMT系统进行实验测试，得到了与有限元仿真较为一致的结果，初步验证了电磁检测技术应用于碳纤维增强塑料的无损检测的可行性。最后，在总结本课题工作的基础上，对电磁层析成像及检测技术的进一步发展提出了有益建议。(本文来源于《天津大学》期刊2013-05-01）
张鹏飞,张国钢,杨博宇,刘婉莹,耿英叁[3]（2013）在《基于电磁逆问题求解的开关电弧形态重构方法研究》一文中研究指出对电弧的空间形态及其运动特性的测量和分析,有助于揭示电弧从产生、发展到熄灭的物理过程中的相关规律,是研究并提高开关电器产品性能的有效途径之一。研究并提出了一种基于电磁逆问题求解来重构开关电弧实际形态的方法。依据开关电弧周围空间磁场分布,利用数学反演的方法获得电弧形态,是一种典型的连续场域逆问题。为了克服该类问题的不适定性,针对低压开关电器的结构和工作特点,结合空气介质开关电弧等离子体的物理特性,建立了电弧形态重构逆问题的数学模型;对正问题进行了深入分析,从而在物理上增加了一定的先验信息;基于现代智能优化方法,为逆问题的求解设计了快速而稳定的算法。实例分析表明,提出的方法能够实现开关电弧空间形态的有效重构,为开关电弧测试技术的研究和发展提供了有益的补充。(本文来源于《中国电机工程学报》期刊2013年12期）
官慧仙[4]（2013）在《电磁层析成像逆问题研究及图像重建质量评估》一文中研究指出电磁层析成像(Electromagnetic Tomography, EMT)技术是一种基于电磁感应原理的新型过程层析成像(Process Tomography, PT)技术。实现思路是通过外加激励磁场从不同角度扫描含有导电或导磁物质分布的敏感场空间,通过边界检测线圈测得的感应电势,利用图像重建算法,重建出反映场域内导电或导磁物质的分布信息的可视化图像。本论文在分析电磁层析成像正问题模型的基础上,讨论了其逆问题求解的基本理论。利用同伦法对正则化的牛顿拉夫逊算法进行改进,并应用到电磁层析成像中。同时讨论了正则化参数的选取问题,以提高重建图像的质量。最后利用图像特征参数和不同图像对比参数评估重建图像的质量。具体研究内容如下：1.对电磁层析成像系统及正问题物理模型进行了研究,并选择有限元法求解电磁层析成像的正问题,利用Ansys对正问题进行仿真,得到逆问题求解所需要的先验知识。2.在分析EMT逆问题的不适定性和病态性基础上,研究了逆问题的求解方法,即图像重建算法。并用VC6.0++开发了相应的仿真平台,根据剖分节点灰度值进行插值成像,改进了成像视觉效果。3.根据同伦法的原理,对Newton-Raphson算法进行改进,推导相应的计算公式,并将其应用到电磁层析成像技术中。正则化参数的选取影响着重建图像质量的好坏,引入连续正则化参数的调整公式,能在算法迭代过程中自动调整正则化参数。最后进行相应的仿真实验。4.从EMT图像重建原理出发,通过图像重建算法所计算的最原始的剖分节点的相对电导率值,选择多参数多角度来评估EMT重建图像,其中提出一种位置灰度直方图的评估方法。对不同成像目标不同成像算法所得的重建图像进行评估。(本文来源于《北京交通大学》期刊2013-03-01）
张子义,丁亮,张亮,刘培国[5]（2012）在《非线性最优化方法在医学电磁逆问题中的应用》一文中研究指出医学电磁逆问题多属于非线性电磁逆问题。非线性最优化方法作为解决非线性逆问题的有力工具,被广泛应用到医学电磁逆问题的求解中。本文简要叙述了非线性最优化方法的基本理论,并在脑电(磁)逆问题、心电(磁)逆问题、乳腺肿瘤成像、脑水肿成像等四个医学领域介绍了非线性最优化方法的应用。(本文来源于《微波学报》期刊2012年S3期）
雷刚[6]（2009）在《电磁逆问题的统计分析方法》一文中研究指出电磁场逆问题一直以来都是计算电磁学领域的研究热点。从应用的角度它可以分为两大类：参数辨识问题和优化设计问题。其中前者的本质是在给定的试验结果和试验参数的前提下，反演或重建出现这一结果的源参数及其电磁和物理特性；而后者的本质是给定某电磁系统期望的性能指标，然后通过参数的寻优来实现这一目标。本文的主要研究目的是为电磁场逆问题提供一套比较系统的统计推断方法和试验设计技术，包括经典的统计分析方法和现代的贝叶斯(Bayes)统计推断方法；从而为快速有效的分析电磁逆优化工程问题打下坚实的基础。首先，针对参数辨识问题，我们将常见的电磁逆问题纳入到多元线性逆问题的模型框架中来。核心研究内容有两个：其一是模型参数的经典统计学估计方法，主要包括极大似然估计量、最小二乘估计量及其加权形式的估计量、线性无偏估计量和最小范数估计量。其二是模型参数的Bayes估计方法，主要包括一般Bayes估计量、极大后验估计量和最小线性均方误差估计量。所有的这些估计量都是从不同的出发点，针对不同的模型假设下得到的。在Bayes反演方法中，我们还将详细的说明参数的先验信息和噪声信息的估计方法。随后还将结合蒙特卡洛(Monte Carlo)方法对铁磁流体微粒尺寸分布的估计问题进行实例分析，分析结果显示上述的统计估计方法都是非常有效的。同时我们也发现Bayes方法对噪声项的敏感性显着的低于经典统计学方法，而且结果的精度也优于前者，是一种值得推广的解决参数辨识问题的统计方法。其次，针对优化设计问题我们首先讨论了统计近似模型的拟合方法和试验技术的设计。其中近似模型部分主要从理论上研究了模型的重构理论与方法以及各个模型之间的关系：包括确定性参数的响应面模型、径向基函数模型和半参数的克热金(Kriging)模型。同时还将研究近似模型在我们提出的各种优化方法下的的最优选择策略问题。所有模型部分的理论基础均为经典统计学理论和试验设计与分析技术。随后，针对传统的独立研究优化算法和模型的缺点，我们提出了一种新的优化方法：序贯优化方法。它本质上是一个序贯采样的优化过程，能同时执行模型的拟合优化与算法的参数优化过程。通过对两个IEEE标准工程测试问题(TEAMWorkshop Problems 22 and 25)和两个数学验证函数的考察及分析，我们发现序贯优化方法对这类问题非常有效，对模型的选取没有依赖性，能在同样满足求解精度的要求下，将有限元的计算量降到不足直接优化方法的1／10。最后，针对高维电磁装置的优化设计问题，我们在序贯优化方法的基础上提出了降维优化方法。它通过两种降维技术(专家先验和试验设计技术)将一个高维的优化问题转化为一个只关于显着性参数的低维优化问题。从叁个高维电磁装置的实际设计分析来看，这种新的方法同样非常有效，求解的精度也能达到设计的要求，同时能将有限元的计算量减少到约为直接优化方法的1／3左右。总之，序贯优化方法和降维优化方法对离散域、连续域，单目标、多目标，低维和高维的电磁装置优化设计问题都非常有效，可广泛的应用于工程电磁装置的优化设计问题之中。(本文来源于《华中科技大学》期刊2009-05-01）
杨帆[7]（2008）在《输变电设备工频电场的正、逆问题及电磁环境研究》一文中研究指出随着我国特高压电网的建设,以及人们对电磁环境日益增加的关注,电力系统的电磁环境评测也越来越重要。论文针对输变电设备电磁环境评测中所涉及到的工频电场的正问题、逆问题以及测量工具展开了研究,主要工作如下:(1)采用模拟电荷法(CSM)计算了在忽略杆塔与绝缘子的影响时高压输电线周围工频电场正问题。(2)提出了一种基于遗传算法(GA)的改进模拟电荷法(IGA-CSM)。验证了算法的正确性,并采用该算法计算了绝缘子电场正问题,介绍了绝缘子电场正问题计算在电力系统绝缘状态检测中的应用。(3)针对目前电力系统环评测试中存在的问题,提出了高压输电线工频电场逆问题的定义。计算了500kV双回输电线电场的逆问题,并采用IES-Electro软件对计算结果进行了验证。提出并计算了绝缘子电场的逆问题。(4)针对目前工频电磁场测量设备在测量时移动不方便、以及可能引入人体干扰的缺点,研制了基于无线传输的工频电磁场测量系统。通过在500kV变电站的测试试验,验证了系统在变电站高压电磁环境下的工作稳定性、无线通信器没有影响设备工频场的分布,并测试了系统的最大稳定无线传输距离。(5)为获取现有变电站内工作环境下的工频电磁场分布情况,在郑州市500kV小刘变电站内进行了电磁场环评测试,分别测量了变电站内工作环境下人体模型不穿屏蔽服与穿着屏蔽服时,模型所处位置电磁场的大小,并对测量结果进行了分析。(6)介绍了目前国内外计算变电站内工频电场的常用方法,分析了各种计算方法的优缺点。提出了考虑站内关键设备影响时,变电站内的工频电场的计算方法,计算了500kV变电站内500kV开关场设备区工频电场,采用IES-Coulomb软件对相同的模型进行了仿真,验证了结果的正确性。(7)在变电站内工频电场正问题计算方法的基础上,研制了高压工频电场计算分析软件(EMPF)。论文的主要创新点有:(1)本文提出的IGA-CSM,与目前的传统模拟电荷法(TCSM)相比,避免了繁冗的校正、调整工作;与目前的GA-CSM相比,采用了实数编码的GA,初始种群的产生方式做了改进,将匹配点的边界条件信息引入到初始种群中,增加了先验信息,提高了收敛速度。方法的具体实现过程为:模型中设置的匹配点数量N为TCSM中匹配点与校验点的数量之和,将校验点信息合并到匹配点中,保证了等效模型的准确性。此时模型中匹配点数量N大于模拟电荷的数量M,根据CSM基本原理得到一个超定方程。根据方程中的变量与GA的基本原理,采用实数对其进行编码。首先随机产生一个初始种群,从N个匹配点中选取M个,解其与M个模拟电荷形成的线性方程,得到模拟电荷的大小,更改初始种群中该部分变量对应的基因,同时根据经验修改模拟电荷的位置,并在初始种群中修改该部分变量对应的基因,然后开始搜索计算。提高了算法的收敛速度,减小优化计算量。(2)提出了高压输电线工频电场与绝缘子工频电场逆问题的定义,利用全局正则化技术处理测量误差与干扰对逆问题解带来的不适定性,采用阻尼高斯-牛顿法对逆问题进行求解。利用输电线电场逆问题的求解,在实际的环评测量中,可以通过测量输电线下方地面附近一定数量测点的电场强度,计算得到输电线周围的实际电场分布,从而以计算代替部分测量工作,降低了测量工作强度。利用绝缘子电场逆问题的求解,在绝缘子检测中可以通过测量绝缘子附近区域一定数量测点的电场强度,判断有无劣质绝缘子。(3)研制的无线工频电磁场测量系统,能够在高压电磁环境下正常工作,最大无线传输距离达到48米,其无线通信器对原场无影响。解决了目前进口的测量仪器存在的问题:a)测量时无需移动整套设备,在最大传输距离内,只需移动探头部分;b)避免了目前仪器测量时,由于人体介入目标场域,导致测量结果的偏差。(4)提出了变电站内工频电场的计算方法。采用CSM计算变电站内母线的自由电荷产生的电场强度,采用边界元法(BEM)计算变电站内主要设备表面的自由电荷、极化电荷产生的电场。根据设备的材料属性与边界条件的不同,推导了绝缘子、悬浮导体的间接边界积分方程,从而得到变电站工频电场的计算方程。与目前单一的BEM计算方法相比,剖分单元少;与单一的CSM计算方法相比,无需增加额外的方程。在此基础上,研制了高压工频电场计算分析软件(EMPF),为特高压变电站设计时,提供了工频电场计算工具。该软件与目前的商业软件相比,建模简单,同时采用智能化连线,工作效率高。(本文来源于《重庆大学》期刊2008-04-01）
何敏,许晓彦[8]（2006）在《基于逆问题的电磁成像图像重建算法》一文中研究指出应用理论分析方法对电磁成像(EMT)简化传感模型的逆问题进行了求解,对得到的非线性数学方程进行数值计算和求解,完成图像重建算法的构建和图像重建的仿真。仿真重建结果说明了基于逆问题的图像重建算法是成功的。(本文来源于《仪器仪表学报》期刊2006年S1期）
许晓彦,何敏[9]（2006）在《电磁成像逆问题的初步求解及图像重建》一文中研究指出从电磁层析成像(EMT)系统的数学模型出发,运用格林函数法对其逆问题进行理论分析,得到了表征EMT电磁逆问题的积分形式解,阐明了物场内电磁场与待测物场特性分布的关系。图像重建说明格林函数法求解EMT逆问题是可行的。(本文来源于《仪器仪表学报》期刊2006年S1期）
李连宇,刘泽,雷彦[10]（2006）在《电磁层析成像正问题和逆问题的仿真分析》一文中研究指出电磁层析成像(ElectromagneticTomography-EMT)是一种基于电磁感应原理的过程层析成像技术,其目的是研究具有电磁特性的物质在空间的分布。通过对正问题仿真获取数据进行图像重建即逆问题的实现,并将重建结果与仿真构造出的模型相对比,从而可以对所设计平行场激励的有效性做出评价。(本文来源于《中国科技信息》期刊2006年20期）
电磁逆问题论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
电磁层析成像及检测技术以其检测速度快，无接触，无辐射等特点，而在工业过程参数检测、生物医学等领域有着广阔的发展前景。本文对电磁层析成像及电磁检测中的逆问题做了系统的研究，并对EMT技术在实践应用领域做了初步的探索，主要工作总结如下：1.将有限元方法用于标量电位的计算中，并由此得到仿真的灵敏度矩阵。该方法为实测灵敏度提供了一定的参考依据。在图像重建时，灵敏度矩阵通过测量扰动法获得。针对几种传统的重建算法，提出了一种新的重建图像像素信噪比的指标，以此来估计重建图像的不确定性。2.对图像重建算法而言，分别研究了传统的非迭代算法和迭代算法。提出了改进的Tikhonov正则化算法，该算法在一定程度上改善了标准Tikhonov方法对解过分光滑的作用。针对迭代算法收敛速度较慢的缺点，提出了一种基于预迭代的同步迭代算法(SIRT)和一种基于预处理的快速重建算法，通过实验证明，改进后的算法在保证图像质量的同时，也具有较好的实时性。3.尝试开拓了电磁检测技术在纳米级金属膜厚度检测中的应用。从理论上，通过对一种简化模型的解析解计算和有限元仿真，得到了激励频率选择以及厚度测量的依据。在对EMT系统进行改进并用于测厚实验时，得到了与解析解和有限元仿真一致的测量结果，证明电磁检测技术可以应用到纳米级金属膜厚度检测中。4.尝试开拓了电磁检测技术在碳纤维增强塑料(CFRP)测试中的应用。由于CFRP材料具有轻便结实抗疲劳和抗腐蚀的有点，在航空航天和汽车制造业中引起了广泛的关注。理论上，从一种解析模型出发，分析了电磁场和CFRP材料之间的相互作用，得到了碳纤维增强塑料等效电导率的估计方法。进一步，基于碳纤维增强塑料的各向异性，进行有限元仿真可以看出单层或多层碳纤维板的导电方向和迭加顺序。运用改进的EMT系统进行实验测试，得到了与有限元仿真较为一致的结果，初步验证了电磁检测技术应用于碳纤维增强塑料的无损检测的可行性。最后，在总结本课题工作的基础上，对电磁层析成像及检测技术的进一步发展提出了有益建议。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
电磁逆问题论文参考文献
[1].黄晓菊.平面电磁传感器的设计及逆问题研究[D].合肥工业大学.2018
[2].郝建娜.电磁层析成像与检测技术逆问题的研究[D].天津大学.2013
[3].张鹏飞,张国钢,杨博宇,刘婉莹,耿英叁.基于电磁逆问题求解的开关电弧形态重构方法研究[J].中国电机工程学报.2013
[4].官慧仙.电磁层析成像逆问题研究及图像重建质量评估[D].北京交通大学.2013
[5].张子义,丁亮,张亮,刘培国.非线性最优化方法在医学电磁逆问题中的应用[J].微波学报.2012
[6].雷刚.电磁逆问题的统计分析方法[D].华中科技大学.2009
[7].杨帆.输变电设备工频电场的正、逆问题及电磁环境研究[D].重庆大学.2008
[8].何敏,许晓彦.基于逆问题的电磁成像图像重建算法[J].仪器仪表学报.2006
[9].许晓彦,何敏.电磁成像逆问题的初步求解及图像重建[J].仪器仪表学报.2006
[10].李连宇,刘泽,雷彦.电磁层析成像正问题和逆问题的仿真分析[J].中国科技信息.2006