隨著計算機技術(shù)和電磁場數(shù)值理論的不斷發(fā)展,針對工作綜合技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)實客觀需求,以電磁裝置綜合設(shè)計為背景的電磁場逆問題已成為電磁場應用研究的熱點問題。目前,針對電磁場逆問題的求解,一般都將其分解為若干正問題,采用一定的方法進行迭代達到優(yōu)化設(shè)計的目的。因此,本文對優(yōu)化算法——電磁場逆問題的核心內(nèi)容之一,進行了比較深入的探究。在充分分析、總結(jié)國內(nèi)外已有優(yōu)化算法的基礎(chǔ)上,提出新的且具有工程實用價值的快速全局優(yōu)化算法。鑒于禁忌搜索算法流程清晰、易于實現(xiàn),本文對隨機類優(yōu)化算法中的禁忌搜索算法進行了重點研究。一,針對禁忌搜索算法對初始解較強的依賴性,提出了一種改進的具有較強全局搜索能力的粒子群算法進行多樣化搜索、禁忌搜索算法進行細化搜索的混合算法;二,針對禁忌搜索算法運行的重復性,利用遺傳算法能夠指導新點的特性,提出了一種改進的禁忌算法作為多樣化搜索、遺傳算法進行細化搜索的混合算法。從而得到了兩種適用于電磁裝置優(yōu)化設(shè)計的混合算法,并通過典型數(shù)學算例的分析、計算,驗證了兩種改進算法的有效性和實用性。最后,為驗證本文提出算法的工程有效性,應用所提出的兩種快速混合全局優(yōu)化算法解決高頻倒F天線優(yōu)化設(shè)計問題。編寫HFSS-Matlab-Api腳本程序,調(diào)用HFSS建立天線模型,以倒F天線的三個重要結(jié)構(gòu)參數(shù)(兩豎臂間距S、天線高度H、諧振長度L)為設(shè)計變量,以回波損耗最小化為設(shè)計目標進行仿真研究。最終得到兩款以2.45 GHz為中心頻點的優(yōu)化天線結(jié)構(gòu)參數(shù),回波損耗均低至于S11=-51.0830 dB和S11=-62.1042 dB。實例證明,本文算法既有效提高了優(yōu)化速率,又保證了算法的全局尋優(yōu)能力。
【學位單位】：中國計量大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：O441;TN823
【部分圖文】：

中國計量大學碩士學位論文磁場逆問題的理論基礎(chǔ)還不堅實、相各國學者都已普遍重視電磁場逆問題狀的分析由于考慮到成本、人工等各種經(jīng)濟問都可以轉(zhuǎn)化為一定約束條件下的目標。數(shù)學模型的一般表達式可表示為：Min F( )Subject to ( ) 0( ) 0xg xh x F( x )為目標函數(shù)； g ( x ) 0為不等式約

目前通常采用將逆問題分解為若干正問題來進行求解。典型電磁場逆問題數(shù)值分析的流程框圖，如下圖1.2 所示。由圖 1.2 可見，電磁場逆問題的主要研究內(nèi)容包括：工程電磁場問題的數(shù)學建模、優(yōu)化算法、數(shù)值分析、結(jié)果的校驗、實驗比較等。如前所述，電磁場逆問題的求解主要基于優(yōu)化算法對電磁場正問題的迭代。而電磁場數(shù)值分析（正問題）往往需要巨大的計算資源，且耗時較長，所以優(yōu)化算法性能優(yōu)劣成為解

優(yōu)化算法的一般流程

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本文編號：2819077