基于神经网络的电磁相关传感器电极结构优化方法研究

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目基于神经网络的电磁相关传感器电极结构优化方法研究作者姓名葛司远学位类别工程硕士指导教师李英伟教授2016年5月中图分类号：TH814学校代码：10216UDC：621.38密级：公开工程硕士学位论文(工程设计型)基于神经网络的电磁相关传感器电极结构优化方法研究硕士研究生：葛司远导师：李英伟教授副导师：刘兴斌高级工程师申请学位：工程硕士工程领域：电子与通信工程所在单位：信息科学与工程学院答辩日期：2016年5月授予学位单位：燕山大学Classi

2、fiedIndex:TP864Schoolcode:10216U.D.C:621.38SecretLevel:openDissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONMETHODBASEDONNEURALNETWORKSSTRUCTUREOPTIMIZATIONOFELECTROMAGNETICCORRELATIONFLOWMETERby:GeSiyuanSupervisor:ProfessorLiYingweiYanshanUniversit

3、yMay,2016燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于神经网络的电磁相关传感器电极结构优化方法研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《基于神经网络的电磁相关传感器电极结构优化方法研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位

4、期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要电磁相关流量测量传感器在油井测量领域应用广泛

5、，而决定电磁相关流量测量传感器精度的关键部件是电磁相关传感器电极结构，因此对电磁传感器电极结构优化方法的研究很有必要。但是传统的电磁相关流量测量传感器电极结构设计只通过经验大体设计，电磁传感器电极结构存在着很大的缺陷。为解决这一问题以便研制出精度更高的电磁相关流量测量传感器，本文提出了一种新的电磁相关流量测量传感器电极结构设计方法。首先构建了电磁相关流量测量传感器FLUNT仿真模型。依据电磁相关传感器电极物理结构，使用FLUNT有限元分析软件建立传感器电极结构仿真模型，并据此研究当电磁相关传感器电极的

6、上下游距离和管道内径发生变化时，流过传感器流体的实际流速和相关流速的误差呈现出的变化情况，在此基础上，使用流体速度云图和MATLAB软件对电磁相关流量测量传感器流体流速数据进行计算和分析。其次，建立了电磁相关传感器电极结构的神经网络模型。通过将FLUNT仿真和MATLAB计算得到的样本数据输入到径向基神经网络中，训化修正神经网络得到电磁相关传感器电极结构模型，克服了实验条件下资源有限以及真实环境中实际数据难以获得的缺点。最后，研究了基于燕群优化算法的电磁相关传感器电极结构的优化方法。将构建的电磁相关传

7、感器电极结构神经网络模型进行权值分配，采用优化适应度评价函数验证燕群优化算法，利用燕群优化算法搜索非线性系统模型实际流速和相关流速误差的最优参数解，完成对电磁相关传感器电极结构的优化。关键词：径向基神经网络；燕群算法；FLUNT仿真；电极结构-I-燕山大学工程硕士学位论文AbstractRelatedelectromagneticflowmeasurementsensorsarewidelyusedinoilwellsmeasurement,andrelateddecisionselectromagn

8、eticflowmeasurementaccuracyofkeypartsofthesensorisanelectromagneticsensorassociatedelectrodestructure,andthereforethestudyofelectromagneticsensorelectrodestructureoptimizationmethodisnecessary.However,theconventionalelectromagnet