Wykorzystanie sprzężonych pakietów obliczeniowych COMSOL Multiphysics® i MATLAB® do optymalizacji w wybranych zagadnieniach pola elektromagnetycznego

• Autorzy: Dudziak K. , Stawicki K. , Brykalski A.

Identyfikatory

DOI

10.21008/j.1897-0737.2018.93.0006

Warianty tytułu

EN

Cooperation of COMSOL Multiphysics® and Matlab computer programs in the optimization process on selected examples

• Konferencja: Computer Applications in Electrical Engineering (23-24.04.2018 ; Poznań, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule autorzy opisują proces modelowania czujnika indukcyjnego i optymalizacji wybranych parametrów oraz wymiany danych między pakietami obliczeniowymi COMSOL Multiphysics [5] i Matlab [6]. W zaprezentowanych przypadkach program COMSOL, wykorzystujący Metodę Elementów Skończonych (MES), posłużył do obliczania pola elektromagnetycznego, natomiast w programie Matlab została przeprowadzona optymalizacja z wykorzystaniem Algorytmu Genetycznego (AG). Układ wykorzystany w pracy składa się z trzech współosiowych cewek, umieszczonych w pewnej odległości od siebie (rys. 3). Jest to przykład przetwornika wiroprądowego, który ma służyć do określania rodzaju materiału z jakiego zbudowany jest badany obiekt, umieszczany pomiędzy cewkami. W tym modelu optymalizacji podlegają wymiary geometryczne cewek. Funkcja celu została zdefiniowana w taki sposób, aby napięcie różnicowe między cewkami odbiorczymi było możliwie najbliższe zera, gdy nie ma obiektu.

EN

In the article, the authors describe the process of modeling the inductive sensor and optimization of selected parameters with data exchange between COMSOL Multiphysics and Matlab calculation packages. In the presented cases, the COMSOL program was used to model the electromagnetic field with the Finite Element Method (FEM), while the Matlab program was used to optimize the sensor using the Genetic Algorithm (AG). The system used in the work consist of three coaxial coils placed at a distance from each other. In the space between the coils an object can be placed. This is an example of the eddy current transducer, which is to be used to determine the type of material from which the tested object is made. In this model, the geometrical dimensions of the coils are subject to optimization. The objective function has been defined in such a way that the differential voltage on the receiver coils should be as close to zero as possible when there is no object.

Słowa kluczowe

PL

badania wiroprądowe; algorytm genetyczny; optymalizacja; metoda elementów skończonych (MES)

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering
• Rocznik: 2018
• Tom: No. 93
• Strony: 77--88
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dudziak K.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

autor

Stawicki K.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

autor

Brykalski A.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Bibliografia

• [1] Jaroszewski K., Algorytmy genetyczne, logika rozmyta i sztuczne sieci neuronowe w środowisku Matlab. Szczecin: Przedsiębiorstwo Produkcyjno-Handlowe ZAPOL Dmochowski, Sobczyk Sp. J., 2013.
• [2] Sikora J., Numeryczne metody rozwiązywania zagadnień brzegowych. Podstawy metody elementów skończonych i metody elementów brzegowych. Politechnika Lubelska, 2011.
• [3] Sradomski W., MATLAB: praktyczny podręcznik modelowania. Gliwice: Helion, 2015.
• [4] Zienkiewicz O. C., Taylor R. L., Zhu J. Z., The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals. Amsterdam: Butterworth-Heinemann, 2013.
• [5] COMSOL Multiphysics®, COMSOL, Inc. www.comsol.com.
• [6] MATLAB®, The MathWorks, Inc. www.mathworks.com.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).