[发明专利]复杂线束电磁耦合效应分析方法和装置

说明书

本申请涉及一种复杂线束电磁耦合效应分析方法和装置。所述方法包括：获取待分析复杂线束的线束参数；根据导线数量、导线半径、导线距离地面高度以及导线距离，计算待分析复杂线束的等效电感矩阵；生成待分析复杂线束满足高斯分布的随机位置，对随机位置进行插值，得到复杂线中每一条导线对应的级联均匀段；根据级联均匀段以及等效电感矩阵，确定待分析复杂线束等效为单线束模型的等效半径，以及根据导线距离地面高度确定单线束模型的地面高度；根据单线束模型分析待分析复杂线束的电磁耦合效应。采用本方法能够提高复杂线束电磁耦合效应分析的计算效率。

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种复杂线束电磁耦合效应分析方法和装置。

背景技术

对于复杂线束EMC的理论研究，现有成果大多利用多导体传输线方法进行机理分析。与数值模拟相比，多导体传输线方法具有计算优势，但需满足只传输横电波的假设，这限制了多导体传输线方法在电磁兼容问题分析中的应用。因此，对于复杂线束EMC问题，数值模拟方法被广泛应用于复杂线束的电磁兼容问题分析，但该方法需要建立准确的线束电磁兼容模型。然而，对于汽车、飞机及舰艇等电子系统内复杂线束的电磁兼容建模，完整线束模型的数值仿真对建模及计算能力要求非常苛刻，甚至无法对整个线束进行电磁兼容分析。因此，需要一种更有效的建模方法来解决复杂线束的电磁兼容建模问题。

线束简化建模方法是一种将多根导线简化成不超过4根导线的建模方法，该方法对建立复杂线束电磁兼容模型的具有重要意义。该方法在保证计算精度的前提下，能有效降低复杂线束的建模难度，大大提高计算效率。然而，现有的线束简化建模方法主要针对确定性布置线束，没有考虑线束间相对位置的变化。而实际应用过程中，线缆束在布线过程中往往存在随机性，从而导致电磁耦合分析不准确。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够电磁耦合分析不准确问题的复杂线束电磁耦合效应分析方法和装置。

一种复杂线束电磁耦合效应分析方法，所述方法包括：

获取待分析复杂线束的线束参数；所述线束参数包括：导线数量、导线半径、导线距离地面高度以及导线之间的导线距离；

根据所述导线数量、所述导线半径、所述导线距离地面高度以及所述导线距离，计算待分析复杂线束的等效电感矩阵；

生成所述待分析复杂线束满足高斯分布的随机位置，对所述随机位置进行插值，得到所述复杂线中每一条导线对应的级联均匀段；

根据所述级联均匀段以及所述等效电感矩阵，确定所述待分析复杂线束等效为单线束模型的等效半径，以及根据所述导线距离地面高度确定所述单线束模型的地面高度；

根据所述单线束模型分析所述待分析复杂线束的电磁耦合效应。

在其中一个实施例中，还包括：根据所述导线数量、所述导线半径、所述导线距离地面高度以及所述导线距离，计算复杂线束的单位电感矩阵为：

其中，表示导线i和导线j之间的单位电感矩阵，和表示导线i和导线j距离地面高度，和分别表示导线i和导线j的导线半径，表示导线之间的导线距离；根据所述导线数量以及所述单位电感矩阵，计算复杂线束的等效电感矩阵为：

其中，表示等效电感矩阵，n表示导线数量。

在其中一个实施例中，还包括：根据所述待分析复杂线束中导线的起点和终点，生成所述待分析复杂线束满足高斯分布的随机位置；根据所述随机位置，通过样条插值，得到数值点；根据所述数值点，采用多次样条插值方式得到级联均匀段。

在其中一个实施例中，还包括：根据所述级联均匀段以及所述等效电感矩阵，确定所述待分析复杂线束等效为单线束模型的等效半径为：