[发明专利]一种基于径向基函数神经网络的接触器动态特性的快速计算方法

说明书

本发明公开了一种基于径向基函数神经网络的接触器动态特性的快速计算方法，其步骤如下：一、根据接触器的图纸获得接触器各结构的尺寸，接触器的额定电压、线圈电阻、线圈匝数、衔铁质量及接触器各结构所用材料；二、建立接触器的有限元模型；三、对接触器有限元模型进行仿真；四、建立接触器磁链的径向基函数神经网络模型和接触器电磁力的径向基函数神经网络模型；五、设定接触器动态特性计算的初始状态，确定计算时间步长及计算总时间；六、利用四阶龙格库塔法对接触器的动态特性方程进行求解；七、将求解得到的数据与时间对应即得到接触器的动态特性。该方法兼顾计算效率和计算精度，为接触器优化设计提供了基础，具有很好的实际应用价值。

技术领域

本发明属于接触器设计技术领域，涉及一种接触器动态特性计算方法，具体涉及一种基于径向基函数神经网络的接触器动态特性的快速计算方法。

背景技术

接触器在电路系统中起控制电路通断的作用，其性能直接关系到电路整体的安全性与稳定性，是重要的元器件。接触器的动态特性是接触器的重要性能指标，其会对接触器切换电路速度及接触器的电寿命产生直接的影响。近年来随着电力系统及航空航天等相关领域的发展，人们对接触器动态特性提出了越来越高的要求，在设计生产接触器时有必要对接触器的动态特性进行优化设计。为优化设计接触器的动态特性，需要反复对接触器的动态特性进行仿真计算，因此一种能快速准确计算接触器动态特性的方法是必要的。

工程中常用的接触器动态特性计算方法包括磁路法和有限元法两种，其中：磁路法的计算效率高但精度低，只适用于近似估算；有限元法的精度高但计算效率低，不适用于需要反复多次运算的情况。因此以上两种动态特性计算方法都不适用于优化设计领域。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于径向基函数神经网络的接触器动态特性的快速计算方法，该方法兼顾计算效率和计算精度，通过径向基函数神经网络近似模型求解接触器动态特性，解决了现有接触器动态特性计算方法不能同时兼顾计算效率及计算准确度的问题，为接触器优化设计提供了基础，具有很好的实际应用价值。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于径向基函数神经网络的接触器动态特性的快速计算方法，包括如下步骤：

一、根据接触器的图纸获得接触器各结构的尺寸、接触器的额定电压、接触器的线圈电阻、接触器的线圈匝数、接触器衔铁质量及接触器各结构所用材料；

二、将步骤一中得到的参数在FLUX软件中建立接触器的有限元模型；

三、均匀选取n组不同线圈电流、不同衔铁位移情况作为采样点(i_b，x_b)，对FLUX软件建立的接触器有限元模型进行仿真，仿真时输入以上n组线圈电流及衔铁位移，仿真求解得到以上n组采样点所对应的线圈磁链ψ_b及衔铁所受电磁力F_b作为采样数据，b＝1…n；

四、根据步骤三中得到的不同线圈电流、不同衔铁位移下的磁链及电磁力采样数据分别建立接触器磁链的径向基函数神经网络模型和接触器电磁力的径向基函数神经网络模型；

五、设定接触器动态特性计算的初始状态，包括初始时刻的线圈电流、衔铁位移、线圈磁链、衔铁速度，确定计算时间步长Δt及计算总时间t_max；

六、根据接触器初始时刻的线圈电流及衔铁位移利用四阶龙格库塔法对接触器的动态特性方程进行求解；

七、将通过龙格库塔法求解得到的数据与时间对应即求解得到了接触器的动态特性。

本发明具有如下优点：