CN110188480A - 一种直流偏磁条件下铁磁材料的磁滞特性模拟分析***和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种直流偏磁条件下铁磁材料的磁滞特性模拟分析***和方法，所述方法包括：生成一阶回转曲线，并显示所述生成的一阶回转曲线；利用生成的一阶回转曲线进行模型参数辨识和磁滞特性模拟分析。本发明仅需极限磁滞回线的实验数据，所需实验数据少，避免了复杂的实验设计和测量工作以及由此造成的低效和误差，有效提高生成的直流偏磁条件下铁磁材料一阶回转曲线及Preisach磁滞模型模拟结果的准确性。同时还可以预测高阶回转曲线，使得磁滞特性的模拟分析更加准确和多样化。

Description

一种直流偏磁条件下铁磁材料的磁滞特性模拟分析***和 方法

技术领域

本发明属于铁磁材料磁滞特性研究领域，尤其涉及一种直流偏磁条件下铁磁材料的磁滞特性模拟分析***和方法。

背景技术

磁滞现象是磁性材料固有的重要特征之一，不同磁性材料的磁滞特性主要通过该材料的磁滞回线形状和影响参数来表现。而磁性材料几乎存在于所有的电气设备中，如电力***中变压器的铁心，发电机、电子线路中的电感线圈等，由于在铁磁材料内部存在磁滞现象和涡流现象，当内部磁场随时间变化时，便会产生铁耗，从而影响电气设备的运行性能。

实际运行中的电力变压器，由于磁暴以及直流输电的影响，会发生直流偏磁现象，从而导致变压器运行性能降低、运行噪声加大、结构件和箱体的局部过热，对变压器的稳定安全运行更为不利。因此，深入分析铁磁材料在直流偏磁条件下的磁滞特性及损耗特性，有助于直流偏磁问题的研究和解决。

Preisach模型是研究磁性材料磁滞特性、损耗特性的重要数学模型，一阶回转曲线是进行其参数辨识的重要数据，一般通过测量得到。相关的实验研究表明，与无偏磁条件下铁磁材料的磁滞特性相比，直流偏磁磁滞回线不再对称，直流偏磁磁化曲线在一、三象限不对称且不再通过原点，因此直流偏磁一阶回转曲线也必然与无偏磁一阶回转曲线不同。而在实际应用中，一阶回转曲线的测量工作十分复杂繁琐，并且测量实验本身也会对结果造成误差，因此找到一个利用尽可能少量的实验数据来获得准确有效的直流偏磁一阶回转曲线，建立Preisach模型，将使直流偏磁条件下磁滞模拟结果更加准确，对实现Preisach模型的参数辨识十分具有实际意义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种直流偏磁条件下铁磁材料的磁滞特性模拟分析***和方法，通过本发明提供的模拟分析***和方法，能够利用少量的实验数据来获得准确有效的直流偏磁一阶回转曲线，磁滞模拟分析结果更加准确，同时还可以预测高阶回转曲线，使得磁滞特性的模拟分析更加准确和多样化。

为实现上述目的本发明提供一种直流偏磁条件下铁磁材料的磁滞特性模拟分析***，所述***包括：

生成显示模块，用于生成一阶回转曲线，并显示所述生成的一阶回转曲线；

模拟分析模块，利用生成的一阶回转曲线进行模型参数辨识和磁滞特性模拟分析。

根据本发明的另一个方面，所述生成显示模块包括回转点确定子模块，用于确定一阶回转曲线的回转点位置，得到曲线上任一点处磁场强度，所述一阶回转曲线回转点位置如下：

所述一阶回转曲线回转点R对应的极限磁滞回线水平宽度，即磁场强度差值ΔH_rev如下：

ΔH_rev＝H_a(B_R)-H_d(B_R) (1)

其中，H_a(B)为极限磁滞回线上升支磁场强度；H_d(B)为极限磁滞回线下降支磁场强度；H_a(B_R)、H_d(B_R)分别为回转点R对应的极限磁滞回线上升支和下降支磁场强度；

所述一阶回转曲线回转点R与正深度饱和点T之间的垂直宽度，即磁感应强度差值ΔB_rev如下：

ΔB_rev＝B_T-B_R (2)

其中，B_T为正深度饱和点T处磁感应强度；B_R为回转点R处磁感应强度；

所述一阶回转曲线上任一点P处磁场强度H_P如下：

H_P＝H_a(B_P)-ΔH (3)

其中，B_P为P点磁感应强度；H_a(B_P)为B_P对应的极限磁滞回线上升支磁场强度；ΔH为B_P对应的极限磁滞回线上升支磁场强度与P点磁场强度差值。

根据本发明的另一个方面，所述生成显示模块包括相对位置确定子模块，用于引入无量纲参数，用比值表征一阶回转曲线回转点及曲线上任一点在曲线中的相对位置，所述无量纲参数表示如下：

用比值β表征回转点R在一阶回转曲线中的相对位置：

其中，ΔB_out为极限磁滞回线正、负深度饱和点之间磁感应强度差值；

用比值x表征点P在一阶回转曲线中的相对位置：

其中，ΔB为点P与点T之间磁感应强度差值。

根据本发明的另一个方面，所述生成显示模块包括变换求解子模块，用于将同一磁感应强度对应的极限磁滞回线上升支磁场强度与曲线上任一点磁场强度差值按变化速率用两项分量叠加表示，并利用均方根逼近得出上述表达式中系数最优值，其中其各项参数取值决定变化速率；所述同一磁感应强度B_P对应的极限磁滞回线上升支磁场强度H_a(B_P)与P点磁场强度H_P差值ΔH(x)表示如下：

ΔH(x)＝ΔH_rev·(1-b)xe^-a(1-x)+ΔH_out(B_P)·bx^c (6)

ΔH_out(B_P)＝H_a(B_P)-H_d(B_P) (7)

其中，a、b、c为参数，其取值决定ΔH(x)变化速率；ΔH_out(B_P)为B_P对应的极限磁滞回线水平宽度，即磁场强度差值。

根据本发明的另一个方面，所述生成显示模块包括曲线生成子模块，用于选取所得系数最优值，生成直流偏磁条件下铁磁材料一阶回转曲线；

所模拟分析模块进行磁滞特性模拟分析包括：利用生成的一阶回转曲线模拟预测高阶回转曲线，进行磁滞特性分析。

本发明还提供了一种直流偏磁条件下铁磁材料的磁滞特性模拟分析方法，所述方法包括以下步骤：

A1：生成一阶回转曲线，并显示所述生成的一阶回转曲线；

A2：利用生成的一阶回转曲线进行模型参数辨识和磁滞特性模拟分析。

根据本发明的另一个方面，所述步骤A1还包括步骤：

S1:确定一阶回转曲线回转点位置，得到曲线上任一点处磁场强度；所述一阶回转曲线回转点位置如下：

所述一阶回转曲线回转点R对应的极限磁滞回线水平宽度，即磁场强度差值ΔH_rev如下：

ΔH_rev＝H_a(B_R)-H_d(B_R) (1)

其中，H_a(B)为极限磁滞回线上升支磁场强度；H_d(B)为极限磁滞回线下降支磁场强度；H_a(B_R)、H_d(B_R)分别为回转点R对应的极限磁滞回线上升支和下降支磁场强度；

所述一阶回转曲线回转点R与正深度饱和点T之间的垂直宽度，即磁感应强度差值ΔB_rev如下：

ΔB_rev＝B_T-B_R (2)

其中，B_T为正深度饱和点T处磁感应强度；B_R为回转点R处磁感应强度；

所述一阶回转曲线上任一点P处磁场强度H_P如下：

H_P＝H_a(B_P)-ΔH (3)

其中，B_P为P点磁感应强度；H_a(B_P)为B_P对应的极限磁滞回线上升支磁场强度；ΔH为B_P对应的极限磁滞回线上升支磁场强度与P点磁场强度差值。

根据本发明的另一个方面，所述步骤A1还包括步骤：

S2：引入无量纲参数，用比值表征一阶回转曲线回转点及曲线上任一点在曲线中的相对位置，所述无量纲参数表示如下：

用比值β表征回转点R在一阶回转曲线中的相对位置：

其中，ΔB_out为极限磁滞回线正、负深度饱和点之间磁感应强度差值；

用比值x表征点P在一阶回转曲线中的相对位置：

其中，ΔB为点P与点T之间磁感应强度差值。

根据本发明的另一个方面，所述步骤A1还包括步骤：

S3：将同一磁感应强度对应的极限磁滞回线上升支磁场强度与曲线上任一点磁场强度差值按变化速率用两项分量叠加表示，并利用均方根逼近得出上述表达式中系数最优值，其中其各项参数取值决定变化速率；所述同一磁感应强度B_P对应的极限磁滞回线上升支磁场强度H_a(B_P)与P点磁场强度H_P差值ΔH(x)表示如下：

ΔH(x)＝ΔH_rev·(1-b)xe^-a(1-x)+ΔH_out(B_P)·bx^c (6)

ΔH_out(B_P)＝H_a(B_P)-H_d(B_P) (7)

其中，a、b、c为参数，其取值决定ΔH(x)变化速率；ΔH_out(B_P)为B_P对应的极限磁滞回线水平宽度，即磁场强度差值。

根据本发明的另一个方面，所述方法还包括以下步骤：

选取所得系数最优值，生成直流偏磁条件下铁磁材料一阶回转曲线；

利用生成的一阶回转曲线模拟预测高阶回转曲线，进行磁滞特性分析。

本发明的有益效果是：

本发明将直流偏磁条件下铁磁材料一阶回转曲线中同一磁感应强度对应的极限磁滞回线上升支磁场强度与曲线上任一点磁场强度差值采用两项分量叠加表示，以反映所述曲线在不同分段趋近极限磁滞回线的变化速率，利用均方根拟合逼近的方法选取系数最优解，算法简单；其次，本发明仅需极限磁滞回线的实验数据，所需实验数据少，避免了复杂的实验设计和测量工作以及由此造成的低效和误差，有效提高生成的直流偏磁条件下铁磁材料一阶回转曲线及Preisach磁滞模型模拟结果的准确性。同时还可以预测高阶回转曲线，使得磁滞特性的模拟分析更加准确和多样化。

附图说明

图1为本发明的磁滞特性模拟分析***结构示意图；

图2为本发明的原理示意图；

图3为本发明中的磁滞特性模拟分析方法流程示意图；

图4为本发明的一个优选实施例中磁滞特性模拟分析方法流程示意图；

图5为本发明的由计算机执行的生成一阶回转曲线的方法流程示意图；

图6A和图6B为本发明实例中的一阶回转曲线生成图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

如图1和图2所示，本发明提供了一种直流偏磁条件下铁磁材料的磁滞特性模拟分析***，所述***包括：

生成显示模块，用于生成一阶回转曲线，并显示所述生成的一阶回转曲线；

模拟分析模块，利用生成的一阶回转曲线进行模型参数辨识和磁滞特性模拟分析。

优选地，所述生成显示模块包括回转点确定子模块，用于确定一阶回转曲线的回转点位置，得到曲线上任一点处磁场强度，所述一阶回转曲线回转点位置如下：

所述一阶回转曲线回转点R对应的极限磁滞回线水平宽度，即磁场强度差值ΔH_rev如下：

ΔH_rev＝H_a(B_R)-H_d(B_R) (1)

其中，H_a(B)为极限磁滞回线上升支磁场强度；H_d(B)为极限磁滞回线下降支磁场强度；H_a(B_R)、H_d(B_R)分别为回转点R对应的极限磁滞回线上升支和下降支磁场强度；

所述一阶回转曲线回转点R与正深度饱和点T之间的垂直宽度，即磁感应强度差值ΔB_rev如下：

ΔB_rev＝B_T-B_R (2)

其中，B_T为正深度饱和点T处磁感应强度；B_R为回转点R处磁感应强度；

所述一阶回转曲线上任一点P处磁场强度H_P如下：

H_P＝H_a(B_P)-ΔH (3)

其中，B_P为P点磁感应强度；H_a(B_P)为B_P对应的极限磁滞回线上升支磁场强度；ΔH为B_P对应的极限磁滞回线上升支磁场强度与P点磁场强度差值。

优选地，所述生成显示模块包括相对位置确定子模块，用于引入无量纲参数，用比值表征一阶回转曲线回转点及曲线上任一点在曲线中的相对位置，所述无量纲参数表示如下：

用比值β表征回转点R在一阶回转曲线中的相对位置：

其中，ΔB_out为极限磁滞回线正、负深度饱和点之间磁感应强度差值；

用比值x表征点P在一阶回转曲线中的相对位置：

其中，ΔB为点P与点T之间磁感应强度差值。

优选地，所述生成显示模块包括变换求解子模块，用于将同一磁感应强度对应的极限磁滞回线上升支磁场强度与曲线上任一点磁场强度差值按变化速率用两项分量叠加表示，并利用均方根逼近得出上述表达式中系数最优值，其中其各项参数取值决定变化速率；所述同一磁感应强度B_P对应的极限磁滞回线上升支磁场强度H_a(B_P)与P点磁场强度H_P差值ΔH(x)表示如下：

ΔH(x)＝ΔH_rev·(1-b)xe^-a(1-x)+ΔH_out(B_P)·bx^c (6)

ΔH_out(B_P)＝H_a(B_P)-H_d(B_P) (7)

其中，a、b、c为参数，其取值决定ΔH(x)变化速率；ΔH_out(B_P)为B_P对应的极限磁滞回线水平宽度，即磁场强度差值。

优选地，所述生成显示模块包括曲线生成子模块，用于选取所得系数最优值，生成直流偏磁条件下铁磁材料一阶回转曲线；

所模拟分析模块进行磁滞特性模拟分析包括：利用生成的一阶回转曲线模拟预测高阶回转曲线，进行磁滞特性分析。

如图3所示，本发明还提供了一种直流偏磁条件下铁磁材料的磁滞特性模拟分析方法，所述方法包括以下步骤：

A1：生成一阶回转曲线，并显示所述生成的一阶回转曲线；

A2：利用生成的一阶回转曲线进行模型参数辨识和磁滞特性模拟分析。

优选地，所述步骤A1还包括步骤：

S1:确定一阶回转曲线回转点位置，得到曲线上任一点处磁场强度；所述一阶回转曲线回转点位置如下：

所述一阶回转曲线回转点R对应的极限磁滞回线水平宽度，即磁场强度差值ΔH_rev如下：

ΔH_rev＝H_a(B_R)-H_d(B_R) (1)

其中，H_a(B)为极限磁滞回线上升支磁场强度；H_d(B)为极限磁滞回线下降支磁场强度；H_a(B_R)、H_d(B_R)分别为回转点R对应的极限磁滞回线上升支和下降支磁场强度；

所述一阶回转曲线回转点R与正深度饱和点T之间的垂直宽度，即磁感应强度差值ΔB_rev如下：

ΔB_rev＝B_T-B_R (2)

其中，B_T为正深度饱和点T处磁感应强度；B_R为回转点R处磁感应强度；

所述一阶回转曲线上任一点P处磁场强度H_P如下：

H_P＝H_a(B_P)-ΔH (3)

其中，B_P为P点磁感应强度；H_a(B_P)为B_P对应的极限磁滞回线上升支磁场强度；ΔH为B_P对应的极限磁滞回线上升支磁场强度与P点磁场强度差值。

优选地，所述步骤A1还包括步骤：

S2：引入无量纲参数，用比值表征一阶回转曲线回转点及曲线上任一点在曲线中的相对位置，所述无量纲参数表示如下：

用比值β表征回转点R在一阶回转曲线中的相对位置：

其中，ΔB_out为极限磁滞回线正、负深度饱和点之间磁感应强度差值；

用比值x表征点P在一阶回转曲线中的相对位置：

其中，ΔB为点P与点T之间磁感应强度差值。

优选地，所述步骤A1还包括步骤：

S3：将同一磁感应强度对应的极限磁滞回线上升支磁场强度与曲线上任一点磁场强度差值按变化速率用两项分量叠加表示，并利用均方根逼近得出上述表达式中系数最优值，其中其各项参数取值决定变化速率；所述同一磁感应强度B_P对应的极限磁滞回线上升支磁场强度H_a(B_P)与P点磁场强度H_P差值ΔH(x)表示如下：

ΔH(x)＝ΔH_rev·(1-b)xe^-a(1-x)+ΔH_out(B_P)·bx^c (6)

ΔH_out(B_P)＝H_a(B_P)-H_d(B_P) (7)

其中，a、b、c为参数，其取值决定ΔH(x)变化速率；ΔH_out(B_P)为B_P对应的极限磁滞回线水平宽度，即磁场强度差值。

优选地，所述方法还包括以下步骤：

选取所得系数最优值，生成直流偏磁条件下铁磁材料一阶回转曲线；

利用生成的一阶回转曲线模拟预测高阶回转曲线，进行磁滞特性分析。

如图4所示，本实施例给出了一个具体的磁滞特性模拟分析方法流程示意图。该方法包括以下步骤：

S1：确定一阶回转曲线回转点R的位置：

一阶回转曲线回转点R对应的极限磁滞回线水平宽度，即磁场强度差值ΔH_rev：

ΔH_rev＝H_a(B_R)-H_d(B_R) (1)

其中，H_a(B)为极限磁滞回线上升支磁场强度；H_d(B)为极限磁滞回线下降支磁场强度；H_a(B_R)、H_d(B_R)分别为回转点R对应的极限磁滞回线上升支和下降支磁场强度；

一阶回转曲线回转点R与正深度饱和点T之间的垂直宽度，即磁感应强度差值ΔB_rev：

ΔB_rev＝B_T-B_R (2)

其中，B_T为深度饱和点T处磁感应强度；B_R为回转点R处磁感应强度；

一阶回转曲线上任一点P处磁场强度H_P：

H_P＝H_a(B_P)-ΔH (3)

其中，B_P为P点磁感应强度；H_a(B_P)为B_P对应的极限磁滞回线上升支磁场强度；ΔH为B_P对应的极限磁滞回线上升支磁场强度与P点磁场强度差值。

S2：引入无量纲参数β及x：

比值β表征回转点R在一阶回转曲线中的相对位置：

其中，ΔB_out为极限磁滞回线正、负深度饱和点之间磁感应强度差值；

比值x表征比值x表征点P在一阶回转曲线中的相对位置：

其中，ΔB为点P与点T之间磁感应强度差值。

S3：将同一磁感应强度B_P对应的极限磁滞回线上升支磁场强度H_a(B_P)与P点磁场强度H_P差值ΔH(x)按变化速率用两项分量叠加表示：

ΔH(x)＝ΔH_rev·(1-b)xe^-a(1-x)+ΔH_out(B_P)·bx^c (6)

ΔH_out(B_P)＝H_a(B_P)-H_d(B_P) (7)

其中，a、b、c为参数，其取值决定ΔH(x)变化速率；ΔH_out(B_P)为B_P对应的极限磁滞回线水平宽度，即磁场强度差值。

S4：利用均方根逼近得出上述表达式中系数最优值。

系数a、b均与β有关，因此用关于β的多项式表示系数a、b，拟合结果如下：

a＝ΔB_rev(7.73+2.76β-28.63β²+28.36β³) (8)

b＝0.22(1-β) (9)

c＝0.125 (10)

S5：选取所得系数最优值，生成直流偏磁条件下铁磁材料一阶回转曲线，实现Preisach模型的参数辨识及磁滞特性模拟分析。

优选地，本步骤中，可以根据生成的一阶回转曲线模拟预测高阶回转曲线，进行磁滞特性分析。

一阶回转曲线定义为回转点在主磁滞回线或初始磁化曲线上的各回转曲线，二阶回转曲线定义为回转点在一阶回转曲线上的各回转曲线，依此类推。将二阶或高于二阶的回转曲线统称为高阶回转曲线。如何得到一阶回转曲线是数值Preisach模型的首要工作，一阶回转曲线数据测量的准确与否直接关系到对高阶回转曲线预测结果的准确性。一阶回转曲线应具备以下两个特征：第一，一阶回转曲线应满足描述磁滞特性的Madelung定则，即每条一阶回转曲线由回转点坐标唯一确定；第二，一阶回转曲线应该具备铁磁材料动态磁滞特性的基本信息，能够反映高阶回转曲线磁滞特性的基本特征。

进行Preisach模型的参数辨识时，Preisach分布函数可由极限磁滞回线上的回转点数据和一阶回转曲线上的数据确定。由一阶回转曲线点的数据可以得到每个网格关于一阶回转曲线点数据的输出函数，由该函数可计算出P平面内任意点所对应的一阶回转曲线上的输出值，从而求得整个P平面各个点对应的一阶回转曲线对应的输出值。根据Preisach模型的同余性和输入值的磁化历史，可以得到任意输入值H对应的输出值B，从而可以得到B-H磁滞回线。Preisach模型的同余性可以表述：当输入变量在相同的两个回转点之间来回变化时，所得的局部回线对应的垂直弦长相等。

模拟预测高阶回转曲线时，如果一阶回转曲线的同心磁滞回线符合高阶回转曲线的特点，则对同心磁滞回线的部分数据进行提取整理作为测量值，得到B-H高阶回转曲线。利用一阶回转曲线Preisach模型以高阶回转曲线磁场强度H为输入值进行计算得到磁感应强度B，从而得到B-H高阶回转曲线。

本发明实施例只需一阶回转线和极限磁滞回线的实验测量数据就能得到满足准确性要求的高阶回转曲线，大大提高了工作效率，节约了实验测量时间。

图5为本发明的由计算机执行的生成一阶回转曲线的方法流程示意图。

首先，读取数据及初始化变量N，M；然后，确定回转点R位置，对B_R由B_min到B_max均匀采样N个值，即B_R(i)；对i赋值，令i＝1，确定第i个回转点R对应的

β(i)，a(i)，b(i)，c及ΔH_rev(i)。判断条件1≤j≤M-1是否成立，如果成立，则根据ΔH表达式，确定第i个回转点对应的一阶回转曲线上第j个采样点P的位置，即P点坐标(H_P,B_P)；j的值加1后返回继续判断条件1≤j≤M-1是否成立。判断i≤N-1是否成立，如果成立，则i的值加1返回继续迭代，否则，绘制所述N-1条一阶回转曲线。本流程可以通过编写代码导入到计算机中，由计算机运行该代码来自动生成一阶回转曲线。

图6A和图6B为本发明实例中的一阶回转曲线生成图。其中，图6A为上升支一阶回转曲线，图6B为下降支一阶回转曲线。

综上所述，本发明将直流偏磁条件下铁磁材料一阶回转曲线中同一磁感应强度对应的极限磁滞回线上升支磁场强度与曲线上任一点磁场强度差值采用两项分量叠加表示，以反映所述曲线在不同分段趋近极限磁滞回线的变化速率，利用均方根拟合逼近的方法选取系数最优值，算法简单；其次，本发明仅需极限磁滞回线的实验数据，所需实验数据少，避免了复杂的实验设计和测量工作以及由此造成的低效和误差，有效提高生成的直流偏磁条件下铁磁材料一阶回转曲线及Preisach磁滞模型模拟结果的准确性。同时还可以预测高阶回转曲线，使得磁滞特性的模拟分析更加准确和多样化。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (10)

1.一种直流偏磁条件下铁磁材料的磁滞特性模拟分析***，其特征在于：所述***包括：

生成显示模块，用于生成一阶回转曲线，并显示所述生成的一阶回转曲线；

模拟分析模块，利用生成的一阶回转曲线进行模型参数辨识和磁滞特性模拟分析。

2.根据权利要求1所述的模拟分析***，其特征在于：所述生成显示模块包括回转点确定子模块，用于确定一阶回转曲线的回转点位置，得到曲线上任一点处磁场强度，所述一阶回转曲线回转点位置如下：

所述一阶回转曲线回转点R对应的极限磁滞回线水平宽度，即磁场强度差值ΔH_rev如下：

ΔH_rev＝H_a(B_R)-H_d(B_R) (1)

其中，H_a(B)为极限磁滞回线上升支磁场强度；H_d(B)为极限磁滞回线下降支磁场强度；H_a(B_R)、H_d(B_R)分别为回转点R对应的极限磁滞回线上升支和下降支磁场强度；

所述一阶回转曲线回转点R与正深度饱和点T之间的垂直宽度，即磁感应强度差值ΔB_rev如下：

ΔB_rev＝B_T-B_R (2)

其中，B_T为正深度饱和点T处磁感应强度；B_R为回转点R处磁感应强度；

所述一阶回转曲线上任一点P处磁场强度H_P如下：

H_P＝H_a(B_P)-ΔH (3)

其中，B_P为P点磁感应强度；H_a(B_P)为B_P对应的极限磁滞回线上升支磁场强度；ΔH为B_P对应的极限磁滞回线上升支磁场强度与P点磁场强度差值。

3.根据权利要求2所述的模拟分析***，其特征在于：所述生成显示模块包括相对位置确定子模块，用于引入无量纲参数，用比值表征一阶回转曲线回转点及曲线上任一点在曲线中的相对位置，所述无量纲参数表示如下：

用比值β表征回转点R在一阶回转曲线中的相对位置：

其中，ΔB_out为极限磁滞回线正、负深度饱和点之间磁感应强度差值；

用比值x表征点P在一阶回转曲线中的相对位置：

其中，ΔB为点P与点T之间磁感应强度差值。

4.根据权利要求3所述的模拟分析***，其特征在于：所述生成显示模块包括变换求解子模块，用于将同一磁感应强度对应的极限磁滞回线上升支磁场强度与曲线上任一点磁场强度差值按变化速率用两项分量叠加表示，并利用均方根逼近得出上述表达式中系数最优值，其中其各项参数取值决定变化速率；所述同一磁感应强度B_P对应的极限磁滞回线上升支磁场强度H_a(B_P)与P点磁场强度H_P差值ΔH(x)表示如下：

ΔH(x)＝ΔH_rev·(1-b)xe^-a(1-x)+ΔH_out(B_P)·bx^c (6)

ΔH_out(B_P)＝H_a(B_P)-H_d(B_P) (7)

其中，a、b、c为参数，其取值决定ΔH(x)变化速率；ΔH_out(B_P)为B_P对应的极限磁滞回线水平宽度，即磁场强度差值。

5.根据权利要求4所述的模拟分析***，其特征在于：所述生成显示模块包括曲线生成子模块，用于选取所得系数最优值，生成直流偏磁条件下铁磁材料一阶回转曲线；

所模拟分析模块进行磁滞特性模拟分析包括：利用生成的一阶回转曲线模拟预测高阶回转曲线，进行磁滞特性分析。

6.一种直流偏磁条件下铁磁材料的磁滞特性模拟分析方法，应用于如权利要求1-5任一项所述的直流偏磁条件下铁磁材料的磁滞特性模拟分析***，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

A1：生成一阶回转曲线，并显示所述生成的一阶回转曲线；

A2：利用生成的一阶回转曲线进行模型参数辨识和磁滞特性模拟分析。

7.根据权利要求6所述的模拟分析方法，其特征在于：所述步骤A1还包括步骤：

S1:确定一阶回转曲线回转点位置，得到曲线上任一点处磁场强度；所述一阶回转曲线回转点位置如下：

所述一阶回转曲线回转点R对应的极限磁滞回线水平宽度，即磁场强度差值ΔH_rev如下：

ΔH_rev＝H_a(B_R)-H_d(B_R) (1)

其中，H_a(B)为极限磁滞回线上升支磁场强度；H_d(B)为极限磁滞回线下降支磁场强度；H_a(B_R)、H_d(B_R)分别为回转点R对应的极限磁滞回线上升支和下降支磁场强度；

所述一阶回转曲线回转点R与正深度饱和点T之间的垂直宽度，即磁感应强度差值ΔB_rev如下：

ΔB_rev＝B_T-B_R (2)

其中，B_T为正深度饱和点T处磁感应强度；B_R为回转点R处磁感应强度；

所述一阶回转曲线上任一点P处磁场强度H_P如下：

H_P＝H_a(B_P)-ΔH (3)

其中，B_P为P点磁感应强度；H_a(B_P)为B_P对应的极限磁滞回线上升支磁场强度；ΔH为B_P对应的极限磁滞回线上升支磁场强度与P点磁场强度差值。

8.根据权利要求7所述的模拟分析方法，其特征在于：所述步骤A1还包括步骤：

S2：引入无量纲参数，用比值表征一阶回转曲线回转点及曲线上任一点在曲线中的相对位置，所述无量纲参数表示如下：

用比值β表征回转点R在一阶回转曲线中的相对位置：

其中，ΔB_out为极限磁滞回线正、负深度饱和点之间磁感应强度差值；

用比值x表征点P在一阶回转曲线中的相对位置：

其中，ΔB为点P与点T之间磁感应强度差值。

9.根据权利要求8所述的模拟分析方法，其特征在于：所述步骤A1还包括步骤：

S3：将同一磁感应强度对应的极限磁滞回线上升支磁场强度与曲线上任一点磁场强度差值按变化速率用两项分量叠加表示，并利用均方根逼近得出上述表达式中系数最优值，其中其各项参数取值决定变化速率；所述同一磁感应强度B_P对应的极限磁滞回线上升支磁场强度H_a(B_P)与P点磁场强度H_P差值ΔH(x)表示如下：

ΔH(x)＝ΔH_rev·(1-b)xe^-a(1-x)+ΔH_out(B_P)·bx^c (6)

ΔH_out(B_P)＝H_a(B_P)-H_d(B_P) (7)

其中，a、b、c为参数，其取值决定ΔH(x)变化速率；ΔH_out(B_P)为B_P对应的极限磁滞回线水平宽度，即磁场强度差值。

10.根据权利要求6或9所述的模拟分析方法，其特征在于：所述方法还包括以下步骤：

选取所得系数最优值，生成直流偏磁条件下铁磁材料一阶回转曲线；

利用生成的一阶回转曲线模拟预测高阶回转曲线，进行磁滞特性分析。