(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210901981.1 (22)申请日 2022.07.29 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114974791 A (43)申请公布日 2022.08.30 (73)专利权人 华中科技大 学 地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路 1037号 (72)发明人 宋运兴　李亮　 (74)专利代理 机构 武汉华之喻知识产权代理有 限公司 42 267 专利代理师 廖盈春　曹葆青 (51)Int.Cl. H01F 6/00(2006.01) H05K 9/00(2006.01)H01F 27/36(2006.01) G06F 30/20(2020.01) G01R 33/421(2006.01) 审查员 熊齐兵 (54)发明名称 一种超导磁体被动抵消式外磁屏蔽线圈的 优化方法 (57)摘要 本发明属于超导磁体系统优化技术领域， 公 开了一种超导磁体被动抵消 式外磁屏蔽线圈的 优化方法， 包括下述步骤： S1给定一组屏蔽线圈 的初始参数； S2根据所述初始参数获得屏蔽系数 SF表达式； S3建立以所有屏蔽线圈超导线体积为 最小的目标函数； S4根据所述目标函数和约束条 件建立非线 性规划数学模 型； S5对非线性规划数 学模型进行求解获得满足屏蔽系数等约束的所 述屏蔽线圈的最优设计参数。 本申请中以屏蔽线 圈超导线体积为最小目标， 从而保证用线最少， 成本最低。 本申请中以体积为目标并以屏蔽系数 为约束条件， 可以保证在满足屏蔽效能的情况下 最小化超导线用量， 实现屏蔽效能和超导线体积 比最大化。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 114974791 B 2022.11.01 CN 114974791 B 1.一种超导磁 体被动抵消式外磁屏蔽线圈的优化方法， 其特 征在于， 包括下述 步骤： S1给定一组屏蔽线圈的初始参数； 根据如下原则给定一组屏蔽线圈的初始参数： 所述 屏蔽线圈轴向最大位置必须不超过超导磁体的轴向最大位置； 所述屏蔽线圈的径向最小位 置必须不小于超导磁 体的径向最小位置； S2根据所述初始参数获得屏蔽系数 SF表达式 ； 其中， ， 和 分别为外界干扰磁场、 超导 磁体和屏蔽线圈感应磁场的增量； 和 分别为磁体和屏蔽线圈单位电流产生的磁 场； 和 分别为外界干扰 磁场下在磁 体和屏蔽线圈中产生的电流增量； S3建立以所有屏蔽线圈超导线体积为 最小的目标函数 ； 其中，N为屏蔽线圈的对 数； 、 分别为第 i对屏蔽线圈所用超导线的径向厚度和截面积， 为第i 对屏蔽线圈的径向最小位置， 为第i对屏蔽线圈的层数， 为第i对屏蔽线圈的匝数， 为所有屏蔽线圈超导线体积； S4根据所述目标函数和约束条件建立非线性 规划数学模型； 其中以屏蔽系数 SF、线圈绝对位置和相对位置为约束条件； 所述非线性规划数学模型 为： 其中，A是关于各对屏蔽线圈之间的位置关系矩阵， b为关于各对屏蔽线圈之间的位置 向量，lb为关于各对屏 蔽线圈的边界下界， ub为关于各对屏 蔽线圈的边界上界， X为优化向 量， 为第i对屏蔽线圈的轴向最小位置， i为屏蔽线圈的序号， i的取值范围为 （1， N） ； S5对所述非线性规划数学模型进行求解， 以屏蔽线圈的轴向最小位置、 轴向最大位置、 径向最小位置、 径向最大位置、 层数以及匝数作为优化向量从而获得屏蔽线圈的最优设计权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114974791 B 2参数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114974791 B 3