[發明專利]一種能夠抑制紋波的磁鐵及其參數確定方法

有效

• 申請號: 202010225694.4
• 申請日: 2020-03-26
• 公開（公告）號: CN111312469B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 曾紅錦;鄭曙昕;姚紅娟;王學武
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01F7/18
• 分類號: H01F7/18;H05H13/04
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 蔣冬梅;栗若木

1.一種能夠抑制紋波的磁鐵，其特征在于，應用于同步加速器中，所述能夠抑制紋波的磁鐵包括：電磁鐵和阻抗網絡，其中，

所述阻抗網絡包括：設置于所述電磁鐵的鐵芯上的附加線圈以及并聯在所述附加線圈的兩端的電阻-電容電路；

所述阻抗網絡被設置為當所述電磁鐵的線圈通入勵磁電流時，通過對所述勵磁電流中所包含的電流紋波進行抑制，抑制所述電磁鐵所產生的磁場中所包含的磁場紋波；

其中，所述阻抗網絡的參數通過如下方式確定：

所述阻抗網絡的電感參數根據所述阻抗網絡開路，所述電磁鐵通電時測量得到的磁化電感值確定；

所述阻抗網絡的電阻參數和電容參數根據所述電感參數，通過紋波抑制模型確定，其中，所述紋波抑制模型通過所述阻抗網絡的標準傳遞函數和預設的目標傳遞函數得到，所述預設的目標傳遞函數的響應特性介于巴特沃斯響應和貝塞爾響應之間。

2.根據權利要求1所述的能夠抑制紋波的磁鐵，其特征在于，所述紋波抑制模型通過所述阻抗網絡的標準傳遞函數和預設的目標傳遞函數得到，包括：

所述紋波抑制模型根據阻抗網絡的標準傳遞函數中的系數與縮放后的目標傳遞函數的系數相對應得到，其中，所述縮放后的目標傳遞函數的系數值根據所述勵磁電流、預先給定的響應指標和所述預設的目標傳遞函數確定，所述縮放后的目標傳遞函數通過對所述預設的目標傳遞函數進行頻率縮放得到。

3.一種同步加速器，其特征在于，所述同步加速器包括：一個或多個如權利要求1或2所述的能夠抑制紋波的磁鐵。

4.一種參數確定方法，其特征在于，應用于如權利要求1或2所述的能夠抑制紋波的磁鐵中；

所述方法包括：

獲得阻抗網絡的電感參數，其中，所述電感參數為在所述阻抗網絡開路，電磁鐵的線圈通入勵磁電流時所測量得到的磁化電感值；

根據所述電感參數，通過紋波抑制模型，確定出所述阻抗網絡的電阻參數和電容參數，其中，所述紋波抑制模型通過所述阻抗網絡的標準傳遞函數和預設的目標傳遞函數得到，所述預設的目標傳遞函數的響應特性介于巴特沃斯響應和貝塞爾響應之間。

5.根據權利要求4所述的參數確定方法，其特征在于，所述紋波抑制模型通過所述阻抗網絡的標準傳遞函數和預設的目標傳遞函數得到，包括：

基于所述勵磁電流、預先給定的響應指標和所述預設的目標傳遞函數，確定縮放后的目標傳遞函數的系數值；其中，所述縮放后的目標傳遞函數通過對所述預設的目標傳遞函數進行頻率縮放得到；

將阻抗網絡的標準傳遞函數中的系數與所述縮放后的目標傳遞函數的系數相對應，得到所述紋波抑制模型。

6.根據權利要求5所述的參數確定方法，其特征在于，所述預設的目標傳遞函數如下所示：

其中，k為調整系數，k的取值范圍為[2，3]，H_norm(s)為目標傳遞函數，s為拉普拉斯算子；

所述縮放后的目標傳遞函數如下所示：

其中，A_s為比例系數，k為調整系數，H(s)為縮放后的目標傳遞函數。

7.根據權利要求5所述的參數確定方法，其特征在于，所述基于所述勵磁電流、預先給定的響應指標和所述預設的目標傳遞函數，確定縮放后的目標傳遞函數的系數值，包括：

根據所述預設的目標傳遞函數的響應曲線，確定出所述阻抗網絡的截止角頻率；

基于所述截止角頻率和所述預先給定的響應指標，確定出調整系數值，其中，所述調整系數值是指使得所述預設的目標傳遞函數的響應特性在所述截止角頻率處滿足所述預先給定的響應指標的調整系數的取值；

基于所述勵磁電流，計算出所述阻抗網絡的截止頻率；

根據所述截止角頻率和所述截止頻率，計算出頻率縮放系數值；

根據所述調整系數值和所述頻率縮放系數值，計算出縮放后的目標傳遞函數的系數值。

8.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述存儲介質包括存儲的程序，其中，在所述程序運行時控制所述存儲介質所在計算機設備執行如權利要求4至7任一項所述的參數確定方法的步驟。

9.一種計算機設備，其特征在于，所述計算機設備包括：

至少一個處理器；

以及與所述處理器連接的至少一個存儲器、總線；

其中，所述處理器、存儲器通過所述總線完成相互間的通信；所述處理器用于調用所述存儲器中的程序指令，以執行如權利要求4至7任一項所述的參數確定方法的步驟。