[发明专利]基于参数优化来制备产品的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种产品制备方法及系统，特别涉及一种基于参数优化来制备产品的方法及系统。

背景技术

随着技术的发展，各类科技含量高的产品也应运而生。对于大多数高科技产品，其在制备之前，都需要经过精密设计，以满足实际需求。例如，应用于核共振成像系统的超磁导体，由于超导线的成本很高，如何设计磁体使得这些超导线的利用率最大化就变得尤为重要。通常，超导磁体被分成数个线圈，这些线圈的几何尺寸和位置都很难确定，而且它们的数值变化对磁体效果很敏感。此外，在最小化成本同时又还必须确保磁体均匀度、5高斯线、临界场等满足特定要求.故此，如何基于这些非线性约束条件来获得相关参数的全局优化解，以便能根据该全局优化解来制备出相应的超导磁体，对于超导磁体制备企业来说格外关键。

在现有超导磁体设计中，参数优化主要有以下几种方式：

1、在申请号为WO 2006/065027的专利文献中，提出了分两步来进行磁体设计，第一步利用以往经验对涉及磁体结构的有关参数进行优化，第二步，以线圈应力为条件对涉及磁体稳定性的有关参数进行优化。此方法的弊端在于需要借助以往的磁体设计经验，而且所获得的优化解往往只是局部最优解，效率较低。

2、采用基因算法来进行参数优化，虽然此方法获得的优化结果是全局的，但该优化结果对初始值很敏感，而且此方法运行在并行系统中才更有效率，因为需要花费的时间较长。

3、L.Ingber等人提出了一种采用自适应模拟退火法(ASA)来进行参数优化的方法，该方法虽然效率高、且优化速度快，但却不能处理包含任意非线性约束的优化问题，因而导致其应用极为受限。

因此，迫切需要对现有参数优化方法进行改进，以便能对任意非线性约束条件下的参数进行优化，进而制备相应的超导磁体。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于参数优化来制备产品的方法，以便能处理包含任意非线性约束的全局优化问题。

为了达到上述目的及其他目的，本发明提供的基于参数优化来制备产品的方法，包括步骤：1)基于待优化的参数的优化目标、及约束条件形成以待优化的参数为自变量的拉格朗日函数；2)对所述拉格朗日函数，采用自适应退火算法进行参数的优化，以获得待优化的参数的优化解；以及3)基于所获得的待优化的参数的优化解来制备相应产品。

综上所述，本发明的基于参数优化来制备产品的方法基于优化目标、约束条件等生成拉格朗日函数，在此基础上进行参数优化，由此可处理包含任意非线性约束的全局优化问题，使各产品生产企业获得极大便利。

附图说明

图1为本发明的基于参数优化来制备产品的方法的流程图。

具体实施方式

请参阅图1，本发明的基于参数优化来制备产品的万法包括以下步骤：

首先，基于待优化的参数的优化目标、及约束条件形成以待优化的参数为自变量的拉格朗日函数。

例如，对于待优化的参数：x＝(x₁，x₂...x_n)，其中，U_i≤x_i≤V_i，i＝1，2......n，优化目标为：最小化f(x₁，x₂...x_n)，约束条件包括：h(x)＝[h₁(x)，h₂(x)，...h_n(x)]＝0及g(x)＝[g₁(x)，g₂(x)，...g_l(x)]≤0，则可形成拉格朗日函数为：L(x，λ)＝f(x)+H(x，λ)+G(x，λ)，其中，

λ和r为拉格朗日乘子。

更具体言之，例如，如果需要制备一个4线圈超导磁体，要求其PkPk＜15ppm，球谐项A10＝15，A30＝30，待优化的自变量包括：A1，B1，A2，B2(线圈1)；A1，B1，A2，B2(线圈2)，A1，B1，A2，B2(线圈3)，A1，B1，A2，B2(线圈4)，其中，A1、A2分别表示线圈最内、最外半径；B1、B2分别为线圈在轴向上的最小、最大位置；由此，基于前述要求，可确定：

1、优化目标为：最小化