CN103135004B - 一种试验表构造的方法、一种测量电磁特性的方法及其装置 - Google Patents
一种试验表构造的方法、一种测量电磁特性的方法及其装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103135004B CN103135004B CN201110390947.4A CN201110390947A CN103135004B CN 103135004 B CN103135004 B CN 103135004B CN 201110390947 A CN201110390947 A CN 201110390947A CN 103135004 B CN103135004 B CN 103135004B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- experiment design
- matrix
- uniform
- content
- columns
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
本发明公开了一种试验表构造的方法、测量电磁特性的方法及其装置，所述方法包括：根据影响因素以及因素的水平数，确定正交表的行列数；采用正交设计方法构造所述正交表前两列的内容，定义所述内容所形成的矩阵为L1；采用均匀设计方法构造偏差最小的均匀设计表的内容；采用顺时针轮换法将所述偏差最小的均匀设计表的内容构造成与所述L1相匹配的矩阵L2；结合矩阵L1和L2的内容，完成多因素正交表的构造；根据所述多因素正交表来对所构造的人工电磁材料中各个试验点进行仿真测量，得到电磁材料结构单元的电磁特性数据。通过上述方式，本发明能够在尽量用较少的试验次数的同时，保证所选择的试验点均匀分散，更具有空间代表性。
Description
技术领域
本发明涉及一种超材料技术领域，特别是涉及一种基于均匀试验设计的多因素正交试验表构造的方法、一种测量人工电磁材料结构单元的电磁特性的方法及其装置。
背景技术
测量人工电磁材料结构单元的电磁特性，是人工电磁材料设计过程中的一个重要环节。而如何选取一定尺寸的人工电磁材料结构单元用于电磁仿真测量，又是整个设计过程中必须要解决的问题。
对应单个微结构单元，其几何形状信息由一组参数描述，参数的取值代表形状的大小。在合理的参数取值范围内，每个参数又对应多个取值水平。为了获得对特定类型微结构单元的电磁响应特征规律，经常需要做大量的实验。如何安排实验，用尽量少的实验次数获得对特定类型结构单元的电磁响应规律，是超材料设计开发中经常会碰到的问题。要想达到这个目的，首先必须实现在选取初始试验点时，充分保障选取的所有点具有“均匀分散”的特质。而该领域普及运用的“Lo.t0正交设计法”可以安排多因素试验，但其固有的实验表构造方式在一定程度上限制住了试验点的均匀分散，所以在某些特定区域，会出现由于实验点选点数量不足而造成的信息缺失情况。
在设计人工电磁材料结构单元电磁特性仿真实验中，由于其拓扑结构对应的几何参数较多，常用正交试验法安排试验。该抽样仅从全面试验中挑选出部分具有代表性的试验点进行试验，所选的试验点具有“均匀分散”和“整齐可比”两大特点。正交试验设计要求：1.任一因素的每个水平做相同数量的实验；2.任两因素的水平组合做相同数量的实验。
所以，用该设计原理来安排实验，如每个因素均有q个水平，则至少需要做q2次试验。而正交试验设计领域，众多不同的实验表构造方法，均侧重于从实验表中的第三列开始，如何更好的选择具有“代表性”的试验点。现阶段普及运用的“Lo.t0正交设计法”，采用的是“同余算法”与“顺、逆时针轮换”的形式，选取由第三列开始的代表性试验点，如图1，第三列为顺时针轮换101，第四列为逆时针轮换102，从图可以看出前面三行水平组合的空间位置重复率高。
假定有一个3因素5水平的实验，如表1所示
| 水平1 | 水平2 | 水平3 | 水平4 | 水平5 | |
| 因素一 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 因素二 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 因素三 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
表1一个3因素5水平的实验
依照“Lo.t0正交设计法”构造实验设计表如表2所示：
| 因素1 | 因素2 | 因素3 |
| 1 | 1 | 1 |
| 1 | 2 | 2 |
| 1 | 3 | 3 |
| 1 | 4 | 4 |
| 1 | 5 | 5 |
| 2 | 1 | 2 |
| 2 | 2 | 3 |
| 2 | 3 | 4 |
| 2 | 4 | 5 |
| 2 | 5 | 1 |
| 3 | 1 | 3 |
| 3 | 2 | 4 |
| 3 | 3 | 5 |
| 3 | 4 | 1 |
| 3 | 5 | 2 |
| 4 | 1 | 4 |
| 4 | 2 | 5 |
| 4 | 3 | 1 |
| 4 | 4 | 2 |
| 4 | 5 | 3 |
| 5 | 1 | 5 |
| 5 | 2 | 1 |
| 5 | 3 | 2 |
| 5 | 4 | 3 |
| 5 | 5 | 4 |
表2Lo.t0正交表
将其空间位置作图表示，如图2，可以看见，圆形标识的区域表示这种选点方式会造成一部分的信息空白，所以在实验之后这些试验点所能带来的信息表达能力，也会因此而不那么令人满意。
因此，有必要提供一种测量人工电磁材料结构单元的电磁特性的方法及其装置，有效地解决上述存在的问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种基于均匀试验设计的多因素正交试验表构造的方法、一种测量人工电磁材料结构单元的电磁特性的方法及其装置，能够在尽量少的试验次数下，使所选择的试验点更加的均匀分散，更加有代表性。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种测量人工电磁材料结构单元的电磁特性的方法，包括：根据试验影响因素的个数s以及每个因素的水平数q，确定正交试验表的行数q2和列数s；根据正交试验表的行数q2和列数s，采用正交试验设计方法构造所述正交试验表前两列的内容，定义所述正交试验表前两列的内容所形成的矩阵为矩阵L1；根据所述水平数q，采用均匀试验设计方法构造偏差最小的均匀试验设计表的内容；采用顺时针轮换法或逆时针轮换法将所述偏差最小的均匀试验设计表的内容构造成与所述矩阵L1相匹配的矩阵L2；结合所述矩阵L1和矩阵L2的内容，完成基于均匀试验设计的多因素正交试验表的构造；根据所述多因素正交试验表来对所构造的人工电磁材料中各个试验点进行仿真测量，得到电磁材料结构单元的电磁特性数据。
其中，所述采用正交试验设计方法构造所述正交试验表前两列的内容的步骤包括：将所述正交试验表的前两列中第一个因素列的每个水平依次分别与第二因素列所有水平组成元素对，并将这些元素对依次排列成矩阵L1：q2×2。
其中，所述采用均匀试验设计方法构造偏差最小的均匀试验设计表的步骤包括：根据好格子点法构造所述均匀试验设计表的行数和列数；根据所述均匀试验设计表的行数和列数，运用同余运算，生成所述均匀试验设计表的第j列，直到完成所述均匀试验设计表所有的内容；根据所述均匀试验设计表的内容，运用中心化L2偏差，测度所述均匀试验设计表的均匀性，取偏差最小的均匀试验设计表作为所述均匀试验设计表，记为Uq(qs)。
其中，所述根据好格子点法构造均匀试验设计表的行数和列数的步骤包括：根据所述因素的水平数q，确定和q成互质关系且比q小的正整数h，把所述正整数h组成一个向量h，h＝(h1，h2，…，hm)，其中m由欧拉函数决定。
其中，所述运用同余运算，生成所述均匀试验设计表的第j列，如uij＝ihj[modq]的步骤中，所述uij由以下公式递推生成：
u1j＝hj
其中i＝1，...，q-1，j＝1，...，m。
其中，所述采用顺时针轮换法或逆时针轮换法将所述偏差最小的均匀试验设计表的内容构造成与所述矩阵L1相匹配的矩阵L2的步骤包括：将所述Uq(qs)进行顺时针轮换或逆时针轮换，形成q个均匀设计矩阵；将所述q个均匀设计矩阵依次叠合，构建成一个q2×s的大矩阵L2。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种测量人工电磁材料结构单元的电磁特性的装置，包括：行列确定模块，根据试验影响因素的个数s以及每个因素的水平数q，确定正交试验表的行数q2和列数s；第一构造模块，根据正交试验表的行数q2和列数s，采用正交试验设计方法构造所述正交试验表前两列的内容，定义所述正交试验表前两列的内容所形成的矩阵为矩阵L1；根据所述水平数q，采用均匀试验设计方法构造偏差最小的均匀试验设计表的内容；第二构造模块，采用顺时针轮换法或逆时针轮换法将所述偏差最小的均匀试验设计表的内容构造成与所述矩阵L1相匹配的矩阵L2；第三构造模块，结合所述矩阵L1和矩阵L2的内容，完成基于均匀试验设计的多因素正交试验表的构造；仿真测量模块，根据所述多因素正交试验表来对所构造的人工电磁材料中各个试验点进行仿真测量，得到电磁材料结构单元的电磁特性数据。
其中，所述第一构造模块具体用于将所述正交试验表的前两列中第一个因素列的每个水平依次分别与第二因素列所有水平组成元素对，并将这些元素对依次排列成矩阵L1：q2×2。
其中，所述第一构造模块具体用于根据好格子点法构造所述均匀试验设计表的行数和列数；根据所述均匀试验设计表的行数和列数，运用同余运算，生成所述均匀试验设计表的第j列，直到完成所述均匀试验设计表所有的内容；根据所述均匀试验设计表的内容，运用中心化L2偏差，测度所述均匀试验设计表的均匀性，取偏差最小的均匀试验设计表作为所述均匀试验设计表，记为Uq(qs)。
其中，所述第一构造模块具体用于根据所述因素的水平数q，确定和q成互质关系且比q小的正整数h，把所述正整数h组成一个向量h，h＝(h1，h2，…，hm)，其中m由欧拉函数决定。
其中，所述第二构造模块具体用于将所述Uq(qs)进行顺时针轮换或逆时针轮换，形成q个均匀设计矩阵；将所述q个均匀设计矩阵依次叠合，构建成一个q2×s的大矩阵L2。
为解决上述技术问题，本发明采用的又一个技术方案是：提供一种基于均匀试验设计的多因素正交试验表构造的方法，包括：根据试验影响因素的个数s以及每个因素的水平数q，确定正交试验表的行数q2和列数s；根据正交试验表的行数q2和列数s，采用正交试验设计方法构造所述正交试验表前两列的内容，定义所述正交试验表前两列的内容所形成的矩阵为矩阵L1；根据所述水平数q，采用均匀试验设计方法构造偏差最小的均匀试验设计表的内容；采用顺时针轮换法或逆时针轮换法将所述偏差最小的均匀试验设计表的内容构造成与所述矩阵L1相匹配的矩阵L2；结合所述矩阵L1和矩阵L2的内容，完成基于均匀试验设计的多因素正交试验表的构造。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明利用正交试验设计方法设计正交表前两列的内容，然后利用均匀试验设计方法设计正交表后面所有列的内容，经过这种方式得到的均匀正交试验表，能够在尽量用较少的试验次数获得对特定结构单元类型的电磁响应规律同时，保证所选择的试验点均匀分散，更具有空间代表性。
附图说明
图1是现有技术Lo.t0正交试验设计法的示意图；
图2是现有技术一个3因素5水平正交实验设计表试验点的空间位置的示意图；
图3是本发明测量人工电磁材料结构单元的电磁特性的方法一实施例的流程图；
图4是本发明均匀正交试验设计表试验点的空间位置示意图；
图5是本发明测量人工电磁材料结构单元的电磁特性的装置一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
图3是本发明测量人工电磁材料结构单元的电磁特性的方法一实施例的流程图，如图3所示，所述方法包括如下步骤：
步骤301：根据试验影响因素的个数s以及每个因素的水平数q，确定正交试验表的行数q2和列数s。所谓试验影响因素，是对某个试验有影响的参数。因素的不同状态或内容称为水平，所谓因素的水平数，是在合理的参数取值范围内所对应的取值水平数。如试验中温度作为因素，而100℃、110℃和120℃就是温度的3个水平数；又如催化剂作为因素，甲种催化剂和乙种催化剂就是催化剂的两个水平。所以，如果一个试验影响因素是3个，每个因素的水平数是5，那么正交试验表的行数是25，列数是3，需要做25次试验。
步骤302：根据正交试验表的行数q2和列数s，采用正交试验设计方法构造所述正交试验表前两列的内容，定义所述正交试验表前两列的内容所形成的矩阵为矩阵L1；根据所述水平数q，采用均匀试验设计方法构造偏差最小的均匀试验设计表的内容。所谓均匀试验设计表简称U表，它是按“均匀分散”的特性构造的表格，水平数相同的均匀试验设计表记为Un(nm)，其中U表示均匀试验设计表的符号，n是因素水平数，亦表示行数，即试验次数；m为均匀表的列数，表示最多可安排的因素数，例如U5(54)，即表示此设计表有4列，最多可以安排4个因素，试验次数为5次，每个因素有5个水平。由因素以及每个因素的水平数的组合就构成了均匀试验设计表的内容。
在一优选实施例中，所述采用正交试验设计方法构造所述正交试验表前两列的内容的步骤包括：将所述正交试验表的前两列中第一个因素列的每个水平依次分别与第二因素列所有水平组成元素对，并将这些元素对依次排列成矩阵L1：q2×2。例如每个因素的水平数是5，那么矩阵L1：25×2，如下表3：
| 列1 | 列2 |
| 1 | 1 |
| 1 | 2 |
| 1 | 3 |
| 1 | 4 |
| 1 | 5 |
| 2 | 1 |
| 2 | 2 |
| 2 | 3 |
| 2 | 4 |
| 2 | 5 |
| 3 | 1 |
| 3 | 2 |
| 3 | 3 |
| 3 | 4 |
| 3 | 5 |
| 4 | 1 |
| 4 | 2 |
| 4 | 3 |
| 4 | 4 |
| 4 | 5 |
| 5 | 1 |
| 5 | 2 |
| 5 | 3 |
| 5 | 4 |
| 5 | 5 |
表3矩阵L1：25×2
在另一优选实施例中，所述采用均匀试验设计方法构造偏差最小的均匀试验设计表的步骤包括：根据好格子点法构造所述均匀试验设计表的行数和列数；根据所述均匀试验设计表的行数和列数，运用同余运算，生成所述均匀试验设计表的第j列，直到完成所述均匀试验设计表所有的内容；根据所述均匀试验设计表的内容，运用中心化L2偏差，测度所述均匀试验设计表的均匀性，取偏差最小的均匀试验设计表作为所述均匀试验设计表，记为Uq(qs)。
其中，所述根据好格子点法构造均匀试验设计表的行数和列数的步骤包括：根据所述因素的水平数q，确定和q成互质关系且比q小的正整数h，把所述正整数h组成一个向量h，h＝(h1，h2，…，hm)，其中m由欧拉函数决定。其中，所述运用同余运算，生成所述均匀试验设计表的第j列，如uij＝ihj[modq]的步骤中，所述uij由以下公式递推生成：
u1j＝hj
其中i＝1，...，q-1，j＝1，...，m。
所谓互质又叫互素，若n个整数的最大公因数是1，则称这n个整数互质。所谓欧拉函数，对正整数n，欧拉函数是少于或等于n的数中与n互质的数的数目。例如，一个试验影响因素是3个，每个因素的水平数是5，则和5成互质关系且比5小的正整数有1、2、3、4，那么把这些正整数组成向量h，h＝(1，2，3，4)，由欧拉函数知道m等于4，均匀试验设计表是5行4列。运用同余运算，生成所述均匀试验设计表的第j列，如uij＝ihj[modq][modq]指的是同余算法，第1列是1、2、3、4、5，第二列是2、4、1、3、5，第三列是3、1、4、2、5，第四列是4、3、2、1、5。中心化L2偏差用来衡量一个点集所有可能投影的总体均匀性，此处是测度均匀试验设计表的均匀性的，偏差越小，均匀试验设计表的均匀性越好。运用中心化L2偏差，取偏差最小的均匀试验设计表作为所述均匀试验设计表，取1，2，4列，记为U5(53)。
步骤303：采用顺时针轮换法或逆时针轮换法将所述偏差最小的均匀试验设计表的内容构造成与所述矩阵L1相匹配的矩阵L2。所谓顺时针轮换是指依从钟表的转动方向轮流替换，反之则为逆时针轮换。
在一优选实施例中，所述采用顺时针轮换法或逆时针轮换法将所述偏差最小的均匀试验设计表的内容构造成与所述矩阵L1相匹配的矩阵L2的步骤包括：将所述Uq(qs)进行顺时针轮换或逆时针轮换，形成q个均匀设计矩阵；将所述q个均匀设计矩阵依次叠合，构建成一个q2×s的大矩阵L2。例如，一个试验影响因素是3个，每个因素的水平数是5，将所述U5(53)进行顺时针轮换，形成5个均匀设计矩阵，将所述5个均匀设计矩阵依次叠合，构建成一个25×3的大矩阵L2，如表4：
| 列1 | 列2 | 列3 |
| 1 | 2 | 4 |
| 2 | 4 | 3 |
| 3 | 1 | 2 |
| 4 | 3 | 1 |
| 5 | 5 | 5 |
| 2 | 4 | 3 |
| 3 | 1 | 2 |
| 4 | 3 | 1 |
| 5 | 5 | 5 |
| 1 | 2 | 4 |
| 3 | 1 | 2 |
| 4 | 3 | 1 |
| 5 | 5 | 5 |
| 1 | 2 | 4 |
| 2 | 4 | 3 |
| 4 | 3 | 1 |
| 5 | 5 | 5 |
| 1 | 2 | 4 |
| 2 | 4 | 3 |
| 3 | 1 | 2 |
| 5 | 5 | 5 |
| 1 | 2 | 4 |
| 2 | 4 | 3 |
| 3 | 1 | 2 |
| 4 | 3 | 1 |
表4U5(53)顺时针轮换构建的矩阵L2
步骤304：结合所述矩阵L1和矩阵L2的内容，完成基于均匀试验设计的多因素正交试验表的构造。
例如，一个试验影响因素是3个，每个因素的水平数是5，最后构造出来的均匀正交试验表如表5，将所述均匀正交试验表试验点的空间位置作图，得到图4，三个坐标轴分别是因素一，因素二以及因素三。从图4可以更加清楚明显的看到新方法试验点的空间代表性要好于常规正交设计方法(如图2)。
| 因素1 | 因素2 | 因素3 |
| 1 | 1 | 2 |
| 1 | 2 | 4 |
| 1 | 3 | 1 |
| 1 | 4 | 3 |
| 1 | 5 | 5 |
| 2 | 1 | 4 |
| 2 | 2 | 1 |
| 2 | 3 | 3 |
| 2 | 4 | 5 |
| 2 | 5 | 2 |
| 3 | 1 | 1 |
| 3 | 2 | 3 |
| 3 | 3 | 5 |
| 3 | 4 | 2 |
| 3 | 5 | 4 |
| 4 | 1 | 3 |
| 4 | 2 | 5 |
| 4 | 3 | 2 |
| 4 | 4 | 4 |
| 4 | 5 | 1 |
| 5 | 1 | 5 |
| 5 | 2 | 2 |
| 5 | 3 | 4 |
| 5 | 4 | 1 |
| 5 | 5 | 3 |
表5均匀正交试验表
步骤305：根据所述多因素正交试验表来对所构造的人工电磁材料中各个试验点进行仿真测量，得到电磁材料结构单元的电磁特性数据。例如，一个人工电磁材料结构单元的几何形状由3个因素描述，每个因素有5个取值水平，根据表5的均匀正交试验表，对这25个试验点进行仿真测量，就得到了25种电磁材料结构单元的电磁特性数据。
本实施例利用正交试验设计方法设计正交表前两列的内容，然后利用均匀试验设计方法设计正交表后面所有列的内容，经过这种方式得到的均匀正交试验表，能够在尽量用较少的试验次数获得对特定结构单元类型的电磁响应规律同时，保证所选择的试验点均匀分散，更具有空间代表性。
图5是本发明测量人工电磁材料结构单元的电磁特性的装置一实施例的结构示意图。如图5所示，所述装置包括：行列确定模块501、第一构造模块502、第二构造模块503、第三构造模块504以及仿真测量模块505。
行列确定模块501用于根据试验影响因素的个数s以及每个因素的水平数q，确定正交试验表的行数q2和列数s。例如一个试验影响因素是3个，每个因素的水平数是5，那么正交试验表的行数是25，列数3，需要做25次试验。
第一构造模块502用于根据正交试验表的行数q2和列数s，采用正交试验设计方法构造所述正交试验表前两列的内容，定义所述正交试验表前两列的内容所形成的矩阵为矩阵L1；根据所述水平数q，采用均匀试验设计方法构造偏差最小的均匀试验设计表的内容。
在一优选实施例中，所述第一构造模块具体用于将所述正交试验表的前两列中第一个因素列的每个水平依次分别与第二因素列所有水平组成元素对，并将这些元素对依次排列成矩阵L1：q2×2。例如每个因素的水平数是5，那么矩阵L1：25×2。
在另一优选实施例中，所述第一构造模块具体用于根据好格子点法构造所述均匀试验设计表的行数和列数；根据所述均匀试验设计表的行数和列数，运用同余运算，生成所述均匀试验设计表的第j列，直到完成所述均匀试验设计表所有的内容；根据所述均匀试验设计表的内容，运用中心化L2偏差，测度所述均匀试验设计表的均匀性，取偏差最小的均匀试验设计表作为所述均匀试验设计表，记为Uq(qs)。其中，所述根据好格子点法构造均匀试验设计表的行数和列数的步骤包括：根据所述因素的水平数q，确定和q成互质关系且比q小的正整数h，把所述正整数h组成一个向量h，h＝(h1，h2，…，hm)，其中m由欧拉函数决定。其中，所述运用同余运算，生成所述均匀试验设计表的第j列，如uij＝ihj[modq]的步骤中，所述uij由以下公式递推生成：
u1j＝hj
其中i＝1，...，q-1，j＝1，...，m。
例如，一个试验影响因素是3个，每个因素的水平数是5，则和5成互质关系且比5小的正整数有1、2、3、4，那么把这些正整数组成向量h，h＝(1，2，3，4)，由欧拉函数知道m等于4，均匀试验设计表是5行4列。运用同余运算，生成所述均匀试验设计表的第j列，直至生成所述均匀试验设计表的所有内容，运用中心化L2偏差，取偏差最小的均匀试验设计表作为所述均匀试验设计表，记为U5(53)。
第二构造模块503用于采用顺时针轮换法或逆时针轮换法将所述偏差最小的均匀试验设计表的内容构造成与所述矩阵L1相匹配的矩阵L2。
在一优选实施例中，所述第二构造模块具体用于将所述Uq(qs)进行顺时针轮换或逆时针轮换，形成q个均匀设计矩阵；将所述q个均匀设计矩阵依次叠合，构建成一个q2×s的大矩阵L2。例如，一个试验影响因素是3个，每个因素的水平数是5，将所述U5(53)进行顺时针轮换，形成5个均匀设计矩阵，将所述5个均匀设计矩阵依次叠合，构建成一个25×3的大矩阵L2。
第三构造模块504用于结合所述矩阵L1和矩阵L2的内容，完成基于均匀试验设计的多因素正交试验表的构造。例如，一个试验影响因素是3个，每个因素的水平数是5，最后构造出来的均匀正交试验表如表5，将所述均匀正交试验表试验点的空间位置作图，得到图4，三个坐标轴分别是因素一，因素二以及因素三。从图4可以更加清楚明显的看到新方法试验点的空间代表性要好于常规正交设计方法(如图2)。
仿真测量模块505用于根据所述多因素正交试验表来对所构造的人工电磁材料中各个试验点进行仿真测量，得到电磁材料结构单元的电磁特性数据。例如，一个人工电磁材料结构单元的几何形状由3个因素描述，每个因素有5个取值水平，根据表5的均匀正交试验表，对这25个试验点进行仿真测量，就得到了25种电磁材料结构单元的电磁特性数据。
区别于现有技术的情况，本发明测量人工电磁材料结构单元的电磁特性的方法及其装置，利用正交试验设计方法设计正交表前两列的内容，然后利用均匀试验设计方法设计正交表后面所有列的内容，经过这种方式得到的均匀正交试验表，能够在尽量用较少的试验次数获得对特定结构单元类型的电磁响应规律同时，保证所选择的试验点均匀分散，更具有空间代表性。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (12)
1.一种测量人工电磁材料结构单元的电磁特性的方法，其特征在于，包括：
根据试验影响因素的个数s以及每个因素的水平数q，确定正交试验表的行数q2和列数s；
根据正交试验表的行数q2和列数s，采用正交试验设计方法构造所述正交试验表前两列的内容，定义所述正交试验表前两列的内容所形成的矩阵为矩阵L1；根据所述水平数q，采用均匀试验设计方法构造偏差最小的均匀试验设计表的内容；
采用顺时针轮换法或逆时针轮换法将所述偏差最小的均匀试验设计表的内容构造成与所述矩阵L1相匹配的矩阵L2；
结合所述矩阵L1和矩阵L2的内容，完成基于均匀试验设计的多因素正交试验表的构造；
根据所述多因素正交试验表来对所构造的人工电磁材料中各个试验点进行仿真测量，得到电磁材料结构单元的电磁特性数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述采用正交试验设计方法构造所述正交试验表前两列的内容的步骤包括：将所述正交试验表的前两列中第一个因素列的每个水平依次分别与第二因素列所有水平组成元素对，并将这些元素对依次排列成矩阵L1：q2×2。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述采用均匀试验设计方法构造偏差最小的均匀试验设计表的步骤包括：根据好格子点法构造所述均匀试验设计表的行数和列数；根据所述均匀试验设计表的行数和列数，运用同余运算，生成所述均匀试验设计表的第j列，直到完成所述均匀试验设计表所有的内容；根据所述均匀试验设计表的内容，运用中心化L2偏差，测度所述均匀试验设计表的均匀性，取偏差最小的均匀试验设计表作为所述均匀试验设计表，记为Uq(qs)。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述根据好格子点法构造均匀试验设计表的行数和列数的步骤包括：根据所述因素的水平数q，确定和q成互质关系且比q小的正整数h，把所述正整数h组成一个向量h，h＝(h1，h2，...，hm)，其中m由欧拉函数决定。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述运用同余运算，生成所述均匀试验设计表的第j列uij的步骤中，所述uij由以下公式递推生成：
uij＝hj
其中i＝1，...，q-1，j＝1，...，m。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述采用顺时针轮换法或逆时针轮换法将所述偏差最小的均匀试验设计表的内容构造成与所述矩阵L1相匹配的矩阵L2的步骤包括：
将所述Uq(qs)进行顺时针轮换或逆时针轮换，形成q个均匀设计矩阵；
将所述q个均匀设计矩阵依次叠合，构建成一个q2×s的大矩阵L2。
7.一种测量人工电磁材料结构单元的电磁特性的装置，其特征在于，包括：
行列确定模块，用于根据试验影响因素的个数s以及每个因素的水平数q，确定正交试验表的行数q2和列数s；
第一构造模块，用于根据正交试验表的行数q2和列数s，采用正交试验设计方法构造所述正交试验表前两列的内容，定义所述正交试验表前两列的内容所形成的矩阵为矩阵L1；根据所述水平数q，采用均匀试验设计方法构造偏差最小的均匀试验设计表的内容；
第二构造模块，用于采用顺时针轮换法或逆时针轮换法将所述偏差最小的均匀试验设计表的内容构造成与所述矩阵L1相匹配的矩阵L2；
第三构造模块，用于结合所述矩阵L1和矩阵L2的内容，完成基于均匀试验设计的多因素正交试验表的构造；
仿真测量模块，用于根据所述多因素正交试验表来对所构造的人工电磁材料中各个试验点进行仿真测量，得到电磁材料结构单元的电磁特性数据。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述第一构造模块具体用于将所述正交试验表的前两列中第一个因素列的每个水平依次分别与第二因素列所有水平组成元素对，并将这些元素对依次排列成矩阵L1：q2×2。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述第一构造模块具体用于根据好格子点法构造所述均匀试验设计表的行数和列数；根据所述均匀试验设计表的行数和列数，运用同余运算，生成所述均匀试验设计表的第j列，直到完成所述均匀试验设计表所有的内容；根据所述均匀试验设计表的内容，运用中心化L2偏差，测度所述均匀试验设计表的均匀性，取偏差最小的均匀试验设计表作为所述均匀试验设计表，记为Uq(qs)。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，
所述第一构造模块根据所述因素的水平数q，确定和q成互质关系且比q小的正整数h，把所述正整数h组成一个向量h，h＝(h1，h2，…，hm)，其中m由欧拉函数决定。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，
所述第二构造模块具体用于将所述Uq(qs)进行顺时针轮换或逆时针轮换，形成q个均匀设计矩阵；将所述q个均匀设计矩阵依次叠合，构建成一个q2×s的大矩阵L2。
12.一种基于均匀试验设计的多因素正交试验表构造的方法，其特征在于，包括：
根据试验影响因素的个数s以及每个因素的水平数q，确定正交试验表的行数q2和列数s；
根据正交试验表的行数q2和列数s，采用正交试验设计方法构造所述正交试验表前两列的内容，定义所述正交试验表前两列的内容所形成的矩阵为矩阵L1；根据所述水平数q，采用均匀试验设计方法构造偏差最小的均匀试验设计表的内容；
采用顺时针轮换法或逆时针轮换法将所述偏差最小的均匀试验设计表的内容构造成与所述矩阵L1相匹配的矩阵L2；
结合所述矩阵L1和矩阵L2的内容，完成基于均匀试验设计的多因素正交试验表的构造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110390947.4A CN103135004B (zh) | 2011-11-30 | 2011-11-30 | 一种试验表构造的方法、一种测量电磁特性的方法及其装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110390947.4A CN103135004B (zh) | 2011-11-30 | 2011-11-30 | 一种试验表构造的方法、一种测量电磁特性的方法及其装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103135004A CN103135004A (zh) | 2013-06-05 |
| CN103135004B true CN103135004B (zh) | 2016-03-09 |
Family
ID=48495099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110390947.4A Active CN103135004B (zh) | 2011-11-30 | 2011-11-30 | 一种试验表构造的方法、一种测量电磁特性的方法及其装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103135004B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111505403B (zh) * | 2019-01-31 | 2022-06-28 | 泰达电子股份有限公司 | 测试计画的设计及测试方法 |
| TWI734957B (zh) | 2019-01-31 | 2021-08-01 | 泰商泰達電子股份有限公司 | 測試計畫的設計及測試方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1004173B (zh) * | 1987-12-07 | 1989-05-10 | 浙江大学 | 微波吸收材料的复介电常数和复磁导率的测试方法及系统 |
| JP4061180B2 (ja) * | 2002-11-18 | 2008-03-12 | 日立電線株式会社 | 線形連立１次方程式の数値解析方法を用いた理工学シミュレータ |
| US8638505B2 (en) * | 2008-05-30 | 2014-01-28 | The Invention Science Fund 1 Llc | Negatively-refractive focusing and sensing apparatus, methods, and systems |
| CN101655525A (zh) * | 2009-07-27 | 2010-02-24 | 肖怀宝 | 基于支持向量机(svm)的人工电磁材料电磁参数提取方法 |
| CN101620249B (zh) * | 2009-07-27 | 2012-05-23 | 张莉 | 人工电磁材料电磁参数测量的神经网络方法 |
| CN102073483A (zh) * | 2009-11-23 | 2011-05-25 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种生成正交测试用例的方法及装置 |
-
2011
- 2011-11-30 CN CN201110390947.4A patent/CN103135004B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103135004A (zh) | 2013-06-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Giani et al. | Smart grid data integrity attacks | |
| CN105205180B (zh) | 一种知识图谱的评价方法及装置 | |
| US20150149128A1 (en) | Systems and methods for analyzing model parameters of electrical power systems using trajectory sensitivities | |
| CN104572462A (zh) | 一种基于自适应随机策略的蜕变测试用例生成方法 | |
| CN105071381A (zh) | 一种基于影响增量的状态枚举可靠性评估方法及其装置 | |
| CN104897962A (zh) | 基于互素感知的单频信号短样本高精度测频方法及其装置 | |
| CN101349731A (zh) | 一种电压稳定性实时评估方法 | |
| CN104133189B (zh) | 三相四线电能表一相失压时退补电量误差检测方法和系统 | |
| CN102157938A (zh) | 电力系统电压稳定薄弱节点在线识别方法 | |
| CN103135004B (zh) | 一种试验表构造的方法、一种测量电磁特性的方法及其装置 | |
| CN106556877A (zh) | 一种地磁通化方法及装置 | |
| CN106610482A (zh) | 一种分析杂散电容对电容式电压互感器准确度影响的方法 | |
| CN114512982A (zh) | 配电网拓扑辨识方法、装置和终端设备 | |
| CN104199744B (zh) | 一种超级计算机应用性能稳定性判断方法及装置 | |
| CN102915385B (zh) | 一种基于时域梯形法差分的互连线模型降阶方法 | |
| CN105447214A (zh) | 器件参数的确定方法和装置 | |
| CN117290679A (zh) | 电流互感器的运行状态检测方法、装置及电子设备 | |
| CN107084712A (zh) | 数据处理方法和装置以及罗盘校准方法和装置 | |
| CN105762794B (zh) | 计及同步相量测量单元的配电网潮流计算方法及系统 | |
| Chen et al. | Generalised‐fast decoupled state estimator | |
| CN104133188B (zh) | 三相四线电能表两相失压时退补电量误差检测方法和系统 | |
| CN106446405A (zh) | 一种集成电路器件神经网络建模样本选择方法及装置 | |
| CN103713997A (zh) | 一种蜕变关系形式化描述与分解方法 | |
| CN105786686A (zh) | 边界值测试方法及装置 | |
| CN114421453A (zh) | 一种基于混合测量值的配电网参数估计方法及系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |