基于改进NSGA-Ⅲ的电磁超声换能器多目标优化

• 作者: 金亮 冯时 杨庆新 曹佳豪
• 来源期刊: 仪器仪表学报
• 关键词: 电磁超声换能器 多目标优化设计 NSGA-Ⅲ 多指标加权灰靶决策模型 换能效率
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 传感器技术|Sonser Technology
• 页码范围: 49-59
• 页数: 11页
• 分类号: TB552|TH164
• 语种: 中文
• DOI: 10.19650/j.cnki.cjsi.J2007056

摘要

电磁超声换能器(EMAT)的设计与优化是一个变量多、分析复杂和优化难度大的多目标优化问题.通过建立的电磁超声换能器电磁-力-声有限元模型,得到了洛伦兹力、磁致伸缩效应、感应电流密度和振动位移等优化目标的样本集,构建了多支持向量机的代理模型.提出一种基于参考点和拥挤度相结合的改进NSGA-Ⅲ优化方法,对优化目标进行优化设计,并通过多指标加权灰靶决策模型从Pareto解集中选择最满意的优化方案.将计算结果与其他优化方法进行对比,改进NSGA-Ⅲ算法在复杂多目标问题中有更好的计算效果.通过实验验证了优化过程的合理性和优化结果的准确性.结果 表明,优化后电磁超声换能器检测信号提升约25％,有效提高换能效率,为电磁超声换能器参数优化提供了一种新思路.