一种对象的电磁兼容建模方法及装置制造方法及图纸

技术编号:20843203 阅读:28 留言:0更新日期:2019-04-13 08:48
本发明专利技术提供了一种对象的电磁兼容建模方法及装置,方法包括:把待建模对象分解为电气连接和P个组件单元;将每个组件单元由体结构转换为由无厚度的表面组成的面结构,转换后的组件单元作为目标组件单元;确定每个目标组件单元对应的至少一个目标单元平面,并通过每个目标组件单元对应的至少一个目标单元平面构建每个组件的组件模型;构建电气连接的等效电路模型,作为电气连接的模型;组合所有组件单元的组件模型和电气连接的模型,组合后的模型作为待建模对象的电磁兼容仿真模型。本发明专利技术提供的对象的电磁兼容建模方法及装置能够确保仿真计算的准确性,还能提升仿真计算效率,并且建模过程的执行较简单,可操作性强,适合实际工程应用。

【技术实现步骤摘要】
一种对象的电磁兼容建模方法及装置
本专利技术涉及电磁兼容
,更具体地说,涉及一种对象的电磁兼容建模方法及装置。
技术介绍
使用建模仿真进行电磁兼容分析,是电子电气系统电磁兼容设计的发展趋势。电磁兼容建模仿真可以获得量化的分析结果,并在设计前期对电磁兼容风险进行评估,定位风险的原因,因此,其在工程开发中有重要的意义。电磁兼容建模仿真的实施包括模型和算法两个方面。目前电磁兼容仿真的算法已经较为成熟,如时域算法中的有限积分法(FiniteIntegrationTechnique,FIT)、时域有限差分法(FiniteDifferenceinTimeDomain,FDTD),频域算法中的矩量法(MethodofMoments,MoM)、有限元法(FiniteElementMethod,FEM)等。然而,如何把电子电气系统的结构建立为结果准确并且计算量在工程上具备可实施性的模型,一直是电磁兼容建模仿真在工程实践中的难点,其成为了电磁兼容建模仿真工程应用的限制因素。可以理解的是,实际产品往往带有精细的结构,特别是对于汽车、飞机、机车等尺寸较大且较复杂的结构,电磁兼容建模要在计算精度和准确性之间取得平衡更加困难,目前尚不存在合理、有效的电磁兼容建模方法。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术提供了对象的电磁兼容建模方法及装置,用以合理、有效地对待建模对象的电磁兼容进行建模,其技术方案如下:一种对象的电磁兼容建模方法,包括:把待建模对象分解为电气连接和P个组件单元,任一组件单元包括至少一个组件,其中,P根据所述待建模对象的结构确定;将每个组件单元由体结构转换为由无厚度的表面组成的面结构,转换后的组件单元作为目标组件单元;确定每个目标组件单元对应的至少一个目标单元平面,并通过每个目标组件单元对应的至少一个目标单元平面构建每个目标组件单元的组件模型,其中,一个目标组件单元所在的三维空间划分为R个单元格,单元格的尺寸基于需要关注的电磁兼容问题的最高频率设定,一个目标单元平面为内部存在需要建模的组件片段的一单元格上定义的Q个单元平面中的一个单元平面,一单元平面对应一组件片段,其中,R基于对应的目标组件单元所在的三维空间的大小和单元格的尺寸确定,Q为一预设的、大于1的固定值;构建所述电气连接的等效电路模型,作为所述电气连接的模型;组合所有组件单元的组件模型和所述电气连接的模型,组合后的模型作为所述待建模对象的电磁兼容仿真模型。可选的,所述确定每个目标组件单元对应的至少一个目标单元平面,包括:针对任一目标组件单元:将该目标组件单元所在的三维空间剖分为R个单元格;对于任一单元格,确定该单元格内是否存在需要建模的组件片段,若该单元格内存在需要建模的组件片段,则基于该单元格上定义的Q个单元平面分别与该单元格中组件片段的相关性,确定该单元格中组件片段对应的目标单元平面,以得到该目标组件单元的所有组件片段分别对应的目标单元平面,作为该目标组件单元对应的至少一个目标单元平面;以得到所述每个目标组件单元对应的至少一个目标单元平面。可选的,所述确定该单元格内是否存在需要建模的组件片段,包括:截取该目标组件单元在该单元格内部的组件片段;计算该目标组件单元在该单元格内部的组件片段在该单元格的预设方向的表面上的投影对投影面的覆盖率;基于所述覆盖率确定该目标组件单元在该单元格内部的组件片段是否为需要建模的组件片段。可选的,所述基于该单元格上定义的Q个单元平面分别与该单元格中组件片段的相关性,确定该单元格中组件片段对应的目标单元平面,包括:计算该单元格上定义的Q个单元平面分别与该单元格中组件片段的相关性系数,所述相关性系数用于表征单元平面与组件片段的相关程度;将计算得到的所有相关性系数中的最大相关性系数对应的单元平面,确定为该单元格中组件片段对应的目标单元平面。可选的,所述通过每个目标组件单元对应的至少一个目标单元平面构建每个目标组件单元的组件模型,包括:针对任一目标组件单元:将该目标组件单元对应的至少一个目标单元平面组合;遍历该目标组件单元所在的三维空间所划分的单元格,若两个相邻单元格内均存在需要建模的组件片段,且所述两个相邻单元格内的两个组件片段分别对应的目标单元平面不连续,且该目标组件单元穿过所述两个相邻单元格的公共面,则连接所述两个相邻单元格上的两个目标单元平面的目标顶点,以形成修补单元平面,其中,所述目标顶点为位于所述公共面上的顶点;以得到所述每个目标组件单元的组件模型。可选的,所述电磁兼容建模方法还包括:在组合所有组件单元的组件模型和所述电气连接的模型之前,验证各个组件模型是否均满足预设精度要求;若所述各个组件模型均满足所述预设精度要求,执行所述组合所有组件单元的组件模型和所述电气连接的模型;若存在不满足预设精度要求的组件模型,则减小对应组件单元所在的三维空间划分的单元格的尺寸,以便基于减小尺寸后的单元格重新构建组件模型。可选的,所述验证各个组件模型是否均满足预设精度要求,包括:对于任一组件模型:确定该组件模型对应的原始组件单元上距离最远的两个点之间,在预设的频谱范围内的阻抗曲线,作为第一曲线;确定该组件模型上距离最远的两个点之间,在所述预设的频谱范围内的阻抗曲线,作为第二曲线;计算所述第一曲线和所述第二曲线的相关系数;若所述第一曲线和所述第二曲线的相关系数大于或等于预设的相关系数阈值,则确定该组件模型满足所述预设精度要求;若所述第一曲线和所述第二曲线的相关系数小于所述相关系数阈值,则确定该组件模型不满足所述预设精度要求;以得到每个组件模型的验证结果。一种对象的电磁兼容建模装置,包括:分解模块、组件结构转换模块、组件模型构建模块、电气连接模型构建模块和电磁兼容仿真模型构建模块;所述分解模块,用于把待建模对象分解为电气连接和P个组件单元,任一组件单元包括至少一个组件,其中,P根据所述待建模对象的结构确定;所述组件结构转换模块,用于将每个组件单元由体结构转换为由无厚度的表面组成的面结构,转换后的组件单元作为目标组件单元;所述组件模型构建模块,用于确定每个目标组件单元对应的至少一个目标单元平面,并通过每个目标组件单元对应的至少一个目标单元平面构建每个目标组件单元的组件模型,其中,一个目标组件单元所在的三维空间划分为R个单元格,单元格的尺寸基于需要关注的电磁兼容问题的最高频率设定,一个目标单元平面为内部存在需要建模的组件片段的一单元格上定义的Q个单元平面中的一个单元平面,一单元平面对应一组件片段,其中,R基于对应的目标组件单元所在的三维空间的大小和单元格的尺寸确定,Q为一预设的、大于1的固定值;所述电气连接模型构建模块,用于构建所述电气连接的等效电路模型,作为所述电气连接的模型;所述电磁兼容仿真模型构建模块,用于组合所有组件单元的组件模型和所述电气连接的模型,组合后的模型作为所述待建模对象的电磁兼容仿真模型。可选的,所述组件模型构建模块包括:目标单元平面确定子模块;所述目标单元平面确定子模块,用于针对任一目标组件单元:将该目标组件单元所在的三维空间剖分为R个单元格;对于任一单元格,确定该单元格内是否存在需要建模的组件片段,若该单元格内存在需要建模的组件片段,则基于该单元格上定义的Q个单元平面分别与该单元格中组件片段的相关性,确定该单元格中组件片本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对象的电磁兼容建模方法,其特征在于,包括:把待建模对象分解为电气连接和P个组件单元,任一组件单元包括至少一个组件,其中,P根据所述待建模对象的结构确定;将每个组件单元由体结构转换为由无厚度的表面组成的面结构,转换后的组件单元作为目标组件单元;确定每个目标组件单元对应的至少一个目标单元平面,并通过每个目标组件单元对应的至少一个目标单元平面构建每个目标组件单元的组件模型,其中,一个目标组件单元所在的三维空间划分为R个单元格,单元格的尺寸基于需要关注的电磁兼容问题的最高频率设定,一个目标单元平面为内部存在需要建模的组件片段的一单元格上定义的Q个单元平面中的一个单元平面,一单元平面对应一组件片段,其中,R基于对应的目标组件单元所在的三维空间的大小和单元格的尺寸确定,Q为一预设的、大于1的固定值;构建所述电气连接的等效电路模型,作为所述电气连接的模型;组合所有组件单元的组件模型和所述电气连接的模型,组合后的模型作为所述待建模对象的电磁兼容仿真模型。

【技术特征摘要】
1.一种对象的电磁兼容建模方法,其特征在于,包括:把待建模对象分解为电气连接和P个组件单元,任一组件单元包括至少一个组件,其中,P根据所述待建模对象的结构确定;将每个组件单元由体结构转换为由无厚度的表面组成的面结构,转换后的组件单元作为目标组件单元;确定每个目标组件单元对应的至少一个目标单元平面,并通过每个目标组件单元对应的至少一个目标单元平面构建每个目标组件单元的组件模型,其中,一个目标组件单元所在的三维空间划分为R个单元格,单元格的尺寸基于需要关注的电磁兼容问题的最高频率设定,一个目标单元平面为内部存在需要建模的组件片段的一单元格上定义的Q个单元平面中的一个单元平面,一单元平面对应一组件片段,其中,R基于对应的目标组件单元所在的三维空间的大小和单元格的尺寸确定,Q为一预设的、大于1的固定值;构建所述电气连接的等效电路模型,作为所述电气连接的模型;组合所有组件单元的组件模型和所述电气连接的模型,组合后的模型作为所述待建模对象的电磁兼容仿真模型。2.根据权利要求1所述的对象的电磁兼容建模方法,其特征在于,所述确定每个目标组件单元对应的至少一个目标单元平面,包括:针对任一目标组件单元:将该目标组件单元所在的三维空间剖分为R个单元格;对于任一单元格,确定该单元格内是否存在需要建模的组件片段,若该单元格内存在需要建模的组件片段,则基于该单元格上定义的Q个单元平面分别与该单元格中组件片段的相关性,确定该单元格中组件片段对应的目标单元平面,以得到该目标组件单元的所有组件片段分别对应的目标单元平面,作为该目标组件单元对应的至少一个目标单元平面;以得到所述每个目标组件单元对应的至少一个目标单元平面。3.根据权利要求2所述的对象的电磁兼容建模方法,其特征在于,所述确定该单元格内是否存在需要建模的组件片段,包括:截取该目标组件单元在该单元格内部的组件片段;计算该目标组件单元在该单元格内部的组件片段在该单元格的预设方向的表面上的投影对投影面的覆盖率;基于所述覆盖率确定该目标组件单元在该单元格内部的组件片段是否为需要建模的组件片段。4.根据权利要求2所述的对象的电磁兼容建模方法,其特征在于,所述基于该单元格上定义的Q个单元平面分别与该单元格中组件片段的相关性,确定该单元格中组件片段对应的目标单元平面,包括:计算该单元格上定义的Q个单元平面分别与该单元格中组件片段的相关性系数,所述相关性系数用于表征单元平面与组件片段的相关程度;将计算得到的所有相关性系数中的最大相关性系数对应的单元平面,确定为该单元格中组件片段对应的目标单元平面。5.根据权利要求1所述的对象的电磁兼容建模方法,其特征在于,所述通过每个目标组件单元对应的至少一个目标单元平面构建每个目标组件单元的组件模型,包括:针对任一目标组件单元:将该目标组件单元对应的至少一个目标单元平面组合;遍历该目标组件单元所在的三维空间所划分的单元格,若两个相邻单元格内均存在需要建模的组件片段,且所述两个相邻单元格内的两个组件片段分别对应的目标单元平面不连续,且该目标组件单元穿过所述两个相邻单元格的公共面,则连接所述两个相邻单元格上的两个目标单元平面的目标顶点,以形成修补单元平面,其中,所述目标顶点为位于所述公共面上的顶点;以得到所述每个目标组件单元的组件模型。6.根据权利要求1~5中任意一项所述的电磁兼容建模方法,其特征在于,还包括:在组合所有组件单元的组件模型和所述电气连接的模型之前,验证各个组件模型是否均满足预设精度要求;若所述各个组件模型均满足所述预...

【专利技术属性】
技术研发人员:童心王显赫
申请(专利权)人:北京经纬恒润科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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