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申请/专利权人：清华大学
摘要：本申请提出了一种异区高阶均匀磁场线圈设计方法，包括：确定异区高阶均匀磁场线圈的结构参数和性能需求；以线圈轴线为x坐标轴，以任意一侧均匀磁场区域的中心位置为原点，计算多段同轴线圈在x＝0处产生的磁场及其高阶导数；将线圈参数设计问题转化为非线性规划问题，并确定对应的决策变量、约束条件和目标函数；求解非线性规划问题，得到线圈参数集合X1；考虑线径和线圈缠绕方式，根据磁场均匀度和罚函数建立目标函数；以X1作为初始解对线圈参数进行优化求解，得到线圈参数集合X2，并对其磁场均匀性进行验证。采用上述方案的本发明可以在多线圈装置的两个独立区域产生高度一致的均匀磁场，实现高精度磁力仪的现场校准。
主权项：1.一种异区高阶均匀磁场线圈设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：确定异区高阶均匀磁场线圈的结构参数和性能需求；步骤S2：以线圈轴线为x坐标轴，以任意一侧均匀磁场区域的中心位置为原点，计算多段同轴线圈在x＝0处产生的磁场及其高阶导数；步骤S3：将线圈参数设计问题转化为非线性规划问题，确定决策变量和约束条件，根据原点处的磁场泰勒展开建立目标函数F1；步骤S4：求解所述非线性规划问题，得到线圈参数集合X1；步骤S5：考虑线径和线圈缠绕方式，根据磁场均匀度和罚函数建立目标函数F2；步骤S6：以X1作为初始解，采用智能优化算法对线圈参数进一步优化求解，得到线圈参数集合X2；步骤S7：根据线圈参数集合X2建立模型，通过理论计算和有限元仿真，计算线圈内部的磁场分布，验证磁场均匀性。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 清华大学 一种异区高阶均匀磁场线圈设计方法
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