一种超导磁体外磁屏蔽线圈的优化设计方法

摘要

本发明提出了一种简单、有效的无区间限制的多参数优化算法，具体是一种超导磁体外磁屏蔽线圈的优化设计算法，以用于超导磁体外磁屏蔽线圈的设计。本发明将超导磁体外磁屏蔽线圈设计所涉及的所有参数在初始值的基础上根据优化结果逐个变更，并在结果评价时考虑约束条件，根据结果优化与否调整变更系数，从而实现设计参数优化。

主权项

一种超导磁体外磁屏蔽线圈的优化设计方法，其特征是包括以下步骤：a)根据超导核磁共振仪的尺寸结构，初始化外磁屏蔽线圈的设计参数和变更系数；设计参数为外磁屏蔽线圈中每个线圈的最左端和最右端位置坐标，以x_i,j表示，设计参数的初始值小于或等于超导磁体主线圈的最左端和最右端位置坐标，变更系数为外磁屏蔽线圈位置变化的步长，以Δ_i,j表示，Δ_i,j小于外磁屏蔽线圈的宽度；b)将设计参数逐个变更：根据变更系数Δ_i,j逐个变更每个外磁屏蔽线圈的最左和最右端位置坐标x_i,j，从而得到一系列新的设计参数x_i+1,j；c)计算优化评价标准函数Φ值，根据优化评价标准函数Φ对步骤b得到的一系列新的设计参数x_i+1,j进行评价并选出优化评价标准函数Φ最小值，根据评价结果进行以下优化：如果有某个或多个外磁屏蔽线圈的新的设计参数比上一次的设计参数结果更优，则保留它，同时增大其变更系数Δ_i,j，否则减小其变更系数Δ_i,j并继续迭代；d)当满足设计需求的最优化结果出现，即优化评价标准函数Φ值小于设定的目标值ε时优化成功；当变更系数达到其下限值β时优化失败；完成优化。