基于混合优化算法的tem线圈阵列设计与仿真

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1、分类号：R318.03UDC：D10621-308-(2015)0131-0密级：公开编号：3120302012成都信息工程大学硕士学位论文基于混合优化算法的TEM线圈阵列设计与仿真杨龙成姓名学号3120302012学院电子工程学院学位类型□学术型专业学位学习形式全日制□非全日制学科/领域电子与通信工程研究方向信号与信息处理陆继庆副教授校内导师校外成都信息工程大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文《基于混合优化算法的TEM线圈阵列设计与仿真》，是本人在指导教师陆继庆指导下，进行研究工作所取得

2、的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：科名成年〖月冷曰指导教师签名：日_______硕士学位论文版权使用授权书本人完全了解成都信息工程大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本•，学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并釆用影印、缩印、扫描、数字化

3、或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版;学校可以复制、赠送和交换学位论文；学校可以公布学位论文的全部或部分内容。（保密学位论文在解密后遵守此规定）除非另有科研合同和其他法律文书的制约，本论文的科研成果属于成都信息工程大学。论文作者签名：杨42听年K月彳曰指导教师______本学位论文密级属于级，保密期限为年，解密后适用本授权书。密级解密时间年月日学位论文指导教师jidA学校保密办公作者签名签名室审核情况年月

4、曰>1抨細日滅年叫日(公章）注：答辩通过后，每份定稿提交的论文中，均须附由作者本人签名的原创声明及使用授杈书。成都信息工程大学硕士学位论文基于混合优化算法的TEM线圈阵列设计与仿真学科领域名称：电子与通信工程研究生：杨龙成指导教师：陆继庆副教授摘要瞬变性电磁法(TransientElectromagneticMethod，TEM)，作为一种新技术，新方法，在地质勘探，金属矿物检测，环境工程探测等方面发挥着重要的作用。该方法实施时无需接触被探测物，不需开挖，成本合理，还可以保证被测物的正常运行不受影响。但是瞬变电磁

5、技术可以良好的解决单点检测问题，对于并行或是重叠的金属管线等的检测，没有很准确的评估的技术方案，同样导致安全的隐患，环境的损害，经济的损失，还阻碍了其发展与实际的应用效果。技术的创新可以解决实际的缺陷，利用磁场的定向式聚焦来提高检测的有效性。创新性的提出了在TEM系统中融入磁聚焦技术，研究设计新型的磁聚焦瞬变电磁检测系统，实现瞬变电磁磁聚焦技术对目标物或目标区域的准确检测。为了实现对目标物或目标区域的定点精确检测，瞬变电磁磁聚焦技术着重研究发射磁场的聚焦性能。大量的研究表明，发射磁场的聚焦性能与发射线圈的空间结构

6、紧密相关，所以优化线圈结构有助于提高系统发射磁场的聚焦性。本文立足于科学的实际应用，设计了融合不同算法优势来互补的混合优化算法，实现对TEM发射线圈磁场聚焦性能的优化求解。具体的工作量，从以下几个部分入手。(1)基于瞬变电磁法原理,与线圈磁场分布原理，研究影响TEM模型磁场分布的主要参数；(2)设计混合优化算法。研究遗传算法，和粒子群算法的性能特点，改良算法特性，综合设计一种混合优化算法，并测试三种算法的性能，选出更适合TEM优化求解的算法；并构造出满足工程实际需求的磁场分布适应度函数；(3)结合有限元分析软件与

7、高级语言的功能特点，设计有限元分析软件与高级语言程序的外部通信接口，联合实现TEM发射线圈优化；(4)研究典型线圈阵列模型，创新设计线圈阵列模型，根据影响参数，利用混合优化算法对新型设计模型进行优化；(5)保证发射线圈阵列正常工作,设计相匹配的瞬变电磁磁聚焦发射驱动器；(6)通过实验测试与仿真对比，说明发射线圈阵列的性能与实用价值。关键词：瞬变性电磁法；磁聚焦技术；遗传算法；粒子群算法；有限元分析软件ii成都信息工程大学硕士学位论文TEMCoilArrayDesignAndSimulationBasedOnHyb

8、ridOptimizationAlgorithmYangLongcheng(SignalandInformationprocessing)DirectedbyLuJiqingAbstractTransientElectromagneticMethodtechnologyprovidesanewideaandmethodformetallicoreexploration,a