本發(fā)明涉及永磁電機性能測試，具體涉及一種永磁電機性能測試方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、永磁電機性能測試是一項對永磁電機在各種條件下運行時的關(guān)鍵性能參數(shù)進(jìn)行測量、分析和評估的過程。旨在確保電機在實際應(yīng)用中能夠滿足設(shè)計要求，并提供數(shù)據(jù)以進(jìn)行改進(jìn)或優(yōu)化?，F(xiàn)有技術(shù)中，通過使用有限元方法等數(shù)值工具，對永磁陣列產(chǎn)生的空間磁場進(jìn)行靜磁場仿真分析。通過解析計算和有限元方法，對平面電機的靜態(tài)和動態(tài)推力波動進(jìn)行仿真分析。針對推力波動特性和電機尺寸，設(shè)計了平面電機推力測試裝置。該裝置通常由直線電機和滾珠絲杠直線運動單元構(gòu)成，以為平面電機測試提供負(fù)載。該測試裝置可用于驗證電機在實際工作負(fù)載下的性能。對于大型永磁電機模型，需要細(xì)致的網(wǎng)格劃分以確保模型的準(zhǔn)確性，隨著模型的復(fù)雜性增加，元素的數(shù)量也相應(yīng)增加，因此可能需要采用并行計算技術(shù)，將計算任務(wù)分配到多個處理單元或計算節(jié)點上，以提高計算效率。然而，在并行計算中，處理單元之間需要進(jìn)行通信以協(xié)調(diào)任務(wù)和傳遞數(shù)據(jù)，高度并行的任務(wù)可能導(dǎo)致大量的通信開銷，從而導(dǎo)致通信性能異常，影響處理單元之間通信的效率，進(jìn)而影響到任務(wù)協(xié)調(diào)策略的制定，如果制定的智能任務(wù)協(xié)調(diào)策略沒有好的執(zhí)行效果，可能影響到處理單元之間的整體工作狀態(tài)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種永磁電機性能測試方法及裝置，以解決背景技術(shù)中不足。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種永磁電機性能測試方法，包括以下步驟；

3、s1：對大規(guī)模永磁電機模型測試過程進(jìn)行監(jiān)測，獲取并行計算中處理單元之間進(jìn)行協(xié)調(diào)任務(wù)時的歷史數(shù)據(jù)信息，制定智能任務(wù)協(xié)調(diào)分配策略，確定處理單元之間任務(wù)協(xié)調(diào)效率；

4、s2：當(dāng)處理單元之間任務(wù)協(xié)調(diào)效率下降時，對處理單元之間的通信狀態(tài)進(jìn)行分析，計算處理單元之間的通信頻率偏差值；對永磁電機電流波形的異常變化程度進(jìn)行分析，評估永磁電機的電流異常波動指數(shù)；

5、s3：對永磁電機周圍磁場分布進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)永磁電機周圍磁場強度變化對通信線路造成干擾時，評估此時的磁場強度異變指數(shù)；

6、s4：將通信頻率偏差值，電流異常波動指數(shù)以及磁場強度異變指數(shù)進(jìn)行綜合分析，判斷處理單元之間的通信性能是否出現(xiàn)異常，并對智能任務(wù)協(xié)調(diào)分配策略進(jìn)行調(diào)整；

7、s5：當(dāng)處理單元的通信性能出現(xiàn)異常時，對任務(wù)協(xié)調(diào)分配策略調(diào)整過程中處理單元的負(fù)載影響程度進(jìn)行分析，計算處理單元的負(fù)載均衡比例；判斷處理單元之間的電能損失情況，計算此時的整體電能損失值；

8、s6：將處理單元的負(fù)載均衡比例以及整體電能損失值進(jìn)行綜合分析，判斷智能任務(wù)協(xié)調(diào)分配策略調(diào)整過程中處理單元之間的整體工作狀態(tài)，并對調(diào)整執(zhí)行效果進(jìn)行評估反饋。

9、在一個優(yōu)選地實施方式中，s2中，對處理單元之間的通信狀態(tài)進(jìn)行分析，計算處理單元之間的通信頻率偏差值；對永磁電機電流波形的異常變化程度進(jìn)行分析，評估永磁電機的電流異常波動指數(shù)；

10、通信頻率偏差值的獲取方法為：對處理單元之間的通信狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，獲取n個通信頻率數(shù)據(jù)的樣本，分別用x1，x2，…xn，n為大于0的正整數(shù)，對數(shù)據(jù)點進(jìn)行標(biāo)記，計算通信頻率數(shù)據(jù)的平均值，計算采集到的每個通信頻率數(shù)據(jù)點減去平均值，得到每個數(shù)據(jù)點與平均值的差值，將每個差值取平方，得到平方差值，計算平均平方差值的標(biāo)準(zhǔn)差，即計算得到通信頻率偏差值；

11、電流異常波動指數(shù)的獲取方法為：獲取永磁電機的實時電流數(shù)據(jù)is，利用采集到的電流數(shù)據(jù)，繪制永磁電機的電流波形圖，確定波形的幅值khe和頻率fl；

12、通過運用小波變換將電流波形轉(zhuǎn)換為頻域表示，從采集到的電流波形中計算峰值mpr；

13、運用快速傅里葉變換將電流波形轉(zhuǎn)換到頻域，設(shè)定采樣頻率為fh，選擇采樣頻率范圍：fn～fm，計算頻率范圍內(nèi)的頻譜，對諧波進(jìn)行求和，計算電流波形中的諧波含量mdw；

14、通過找峰算法確定電流波形中的峰值點，計算峰值點的數(shù)量k；

15、獲取預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下永磁電機電流波形的標(biāo)準(zhǔn)峰值，標(biāo)準(zhǔn)頻率以及標(biāo)準(zhǔn)諧波含量，將其與實時獲取到的峰值，頻率以及諧波含量進(jìn)行比較，計算得到實時狀態(tài)下的峰值偏差值，頻率偏差值以及諧波含量偏差值，并將其進(jìn)行求和之后與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)峰值，標(biāo)準(zhǔn)頻率以及標(biāo)準(zhǔn)諧波含量之和進(jìn)行比較，計算電流異常波動指數(shù)。

16、在一個優(yōu)選地實施方式中，s3中，當(dāng)永磁電機周圍磁場強度變化對通信線路造成干擾時，評估此時的磁場強度異變指數(shù)；

17、磁場強度異變指數(shù)的獲取方法為：采集實時磁場數(shù)據(jù)中的磁場強度的變化信息，建立動態(tài)模型描述磁場的變化規(guī)律，用于遞歸最小二乘法的狀態(tài)估計；

18、獲取磁場強度變化歷史數(shù)據(jù)信息進(jìn)行初始化模型參數(shù)，并對算法進(jìn)行實時調(diào)整，在實時數(shù)據(jù)流中，對每個新的磁場測量值應(yīng)用遞歸最小二乘法；

19、獲取實時的磁場強度變化數(shù)據(jù)將其與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)磁場強度變化數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，計算實時的磁場強度變化值與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)磁場強度變化值的標(biāo)準(zhǔn)差，基于卡遞歸最小二乘法得到的最優(yōu)狀態(tài)模型參數(shù)，計算磁場強度異變指數(shù)；

20、將磁場強度異變指數(shù)與風(fēng)險閾值進(jìn)行比較，當(dāng)磁場強度異變指數(shù)大于等于風(fēng)險閾值時，此時發(fā)出磁場異常信號；當(dāng)磁場強度異變指數(shù)小于風(fēng)險閾值時，此時不發(fā)出磁場異常信號。

21、在一個優(yōu)選地實施方式中，s4中，將通信頻率偏差值，電流異常波動指數(shù)以及磁場強度異變指數(shù)進(jìn)行綜合分析；

22、將通信頻率偏差值，電流異常波動指數(shù)以及磁場強度異變指數(shù)進(jìn)行歸一化處理，通過歸一化處理后的通信頻率偏差值，電流異常波動指數(shù)以及磁場強度異變指數(shù)計算處理單元之間的通信性能穩(wěn)定性系數(shù)。

23、在一個優(yōu)選地實施方式中，將處理單元之間的通信性能穩(wěn)定性系數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)閾值進(jìn)行比較，若處理單元之間的通信性能穩(wěn)定性系數(shù)大于等于標(biāo)準(zhǔn)閾值，此時發(fā)出通信正常信號；若處理單元之間的通信性能穩(wěn)定性系數(shù)小于標(biāo)準(zhǔn)閾值，此時發(fā)出通信異常信號，并對智能任務(wù)協(xié)調(diào)分配策略進(jìn)行調(diào)整。

24、在一個優(yōu)選地實施方式中，s5中，對任務(wù)協(xié)調(diào)分配策略調(diào)整過程中處理單元的負(fù)載影響程度進(jìn)行分析，計算處理單元的負(fù)載均衡比例；判斷處理單元之間的電能損失情況，計算此時的整體電能損失值；

25、負(fù)載均衡比例的獲取方法為：獲取在s時間段內(nèi)任務(wù)協(xié)調(diào)分配策略調(diào)整過程中處理單元的數(shù)量j，并對其進(jìn)行標(biāo)號j＝1，2，3...c，c為大于0的正整數(shù)，計算每個處理單元執(zhí)行任務(wù)的數(shù)量以及平均執(zhí)行時間，計算處理單元的有效執(zhí)行效率；

26、將s時間段內(nèi)所有處理單元的有效執(zhí)行效率建立集合，計算集合的均值即有效執(zhí)行效率均值，將每個處理單元的有效執(zhí)行效率與有效執(zhí)行效率均值進(jìn)行分析，計算處理單元的有效負(fù)載均衡度標(biāo)準(zhǔn)差，將有效負(fù)載均衡度標(biāo)準(zhǔn)差與預(yù)設(shè)的處理單元的標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載均衡度進(jìn)行比較，計算負(fù)載均衡比例；

27、整體電能損失值的獲取方法為：在處理單元的輸入和輸出點進(jìn)行電能數(shù)據(jù)的采集，通過采集到的電能數(shù)據(jù)計算每個處理單元的電能輸入值和輸出值，對于每個處理單元，計算其的電能損失值，將各個處理單元的電能損失值累加得到整體電能損失值；

28、將整體電能損失值與預(yù)期電能損失值進(jìn)行比較，若整體電能損失值大于等于預(yù)期電能損失值，則此時輸出電能損耗異常信號，若整體電能損失值小于預(yù)期電能損失值，則此時不輸出電能損耗異常信號。

29、在一個優(yōu)選地實施方式中，s6中，將處理單元的負(fù)載均衡比例以及整體電能損失值進(jìn)行綜合分析；

30、將負(fù)載均衡比例以及整體電能損失值進(jìn)行歸一化處理，通過歸一化處理后的負(fù)載均衡比例以及整體電能損失值計算處理單元在智能任務(wù)協(xié)調(diào)分配策略調(diào)整后的執(zhí)行效果系數(shù)。

31、在一個優(yōu)選地實施方式中，將獲取到的執(zhí)行效果系數(shù)與優(yōu)化閾值進(jìn)行比較，若執(zhí)行效果系數(shù)大于優(yōu)化閾值，此時不發(fā)出預(yù)警信號；若執(zhí)行效果系數(shù)小于等于優(yōu)化閾值，此時發(fā)出預(yù)警信號。

32、本發(fā)明還提供一種永磁電機性能測試裝置，包括信息采集模塊、異常識別模塊、磁場監(jiān)測模塊、綜合分析模塊，策略調(diào)整模塊以及判斷預(yù)警模塊；

33、信息采集模塊：對大規(guī)模永磁電機模型測試過程進(jìn)行監(jiān)測，獲取并行計算中處理單元之間進(jìn)行協(xié)調(diào)任務(wù)時的歷史數(shù)據(jù)信息，制定智能任務(wù)協(xié)調(diào)分配策略，確定處理單元之間任務(wù)協(xié)調(diào)效率；

34、異常識別模塊：當(dāng)處理單元之間任務(wù)協(xié)調(diào)效率下降時，對處理單元之間的通信狀態(tài)進(jìn)行分析，計算處理單元之間的通信頻率偏差值；對永磁電機電流波形的異常變化程度進(jìn)行分析，評估永磁電機的電流異常波動指數(shù)；

35、磁場監(jiān)測模塊：對永磁電機周圍磁場分布進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)永磁電機周圍磁場強度變化對通信線路造成干擾時，評估此時的磁場強度異變指數(shù)；

36、綜合分析模塊：將通信頻率偏差值，電流異常波動指數(shù)以及磁場強度異變指數(shù)進(jìn)行綜合分析，判斷處理單元之間的通信性能是否出現(xiàn)異常，并對智能任務(wù)協(xié)調(diào)分配策略進(jìn)行調(diào)整；

37、策略調(diào)整模塊：當(dāng)處理單元的通信性能出現(xiàn)異常時，對任務(wù)協(xié)調(diào)分配策略調(diào)整過程中處理單元的負(fù)載影響程度進(jìn)行分析，計算處理單元的負(fù)載均衡比例；判斷處理單元之間的電能損失情況，計算此時的整體電能損失值；

38、評估反饋模塊：將處理單元的負(fù)載均衡比例以及整體電能損失值進(jìn)行綜合分析，判斷智能任務(wù)協(xié)調(diào)分配策略調(diào)整過程中處理單元之間的整體工作狀態(tài)，并對調(diào)整執(zhí)行效果進(jìn)行評估反饋。

39、在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明提供的技術(shù)效果和優(yōu)點：

40、1、本發(fā)明通過對大規(guī)模永磁電機模型測試過程進(jìn)行監(jiān)測，獲取并行計算中處理單元之間進(jìn)行協(xié)調(diào)任務(wù)時的歷史數(shù)據(jù)信息，制定智能任務(wù)協(xié)調(diào)分配策略，確定處理單元之間任務(wù)協(xié)調(diào)效率，當(dāng)處理單元之間任務(wù)協(xié)調(diào)效率下降時，判斷處理單元之間的通信性能是否出現(xiàn)異常，并對智能任務(wù)協(xié)調(diào)分配策略進(jìn)行調(diào)整，基于綜合分析的結(jié)果，可以實時調(diào)整智能任務(wù)協(xié)調(diào)分配策略，以適應(yīng)不同的工作環(huán)境和系統(tǒng)需求，提高系統(tǒng)的適應(yīng)性和靈活性，同時，通過及時發(fā)現(xiàn)和處理異常情況，可以降低系統(tǒng)故障的發(fā)生概率，減少系統(tǒng)停機時間，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可用性。

41、2、本發(fā)明通過當(dāng)處理單元的通信性能出現(xiàn)異常時，判斷智能任務(wù)協(xié)調(diào)分配策略調(diào)整過程中處理單元之間的整體工作狀態(tài)，并對調(diào)整執(zhí)行效果進(jìn)行評估反饋，借助智能任務(wù)協(xié)調(diào)分配策略，系統(tǒng)能夠根據(jù)實際情況調(diào)整任務(wù)分配，以優(yōu)化負(fù)載均衡，減小電能損失，提高整體工作效率，綜合分析負(fù)載均衡比例和電能損失值，系統(tǒng)能夠判斷智能任務(wù)協(xié)調(diào)分配策略調(diào)整對處理單元之間的整體工作狀態(tài)的影響，進(jìn)而評估系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。