用于磁屏蔽室屏蔽叠层优化的CSA-NSGAII算法

摘要

为提高多层磁屏蔽室的屏蔽性能,进一步降低磁屏蔽室的建造成本,本文将磁屏蔽叠层结构优化视为多目标函数优化问题,在可行的建造成本与建造质量构成的约束下,提出一种分段交叉策略与自适应变异算子改进NSGAII算法(CSA-NSGAII),对屏蔽叠层结构参数进行优化。CSA-NSGAII算法解决了NSGAII算法种群收敛分布不均匀,全局搜索能力差和容易陷入局部最优等问题,从而能够获得屏蔽室最优叠层结构。与NSGAII算法、NSGAII-SDR、g-NSGAII和MOEA/D算法相比,CSA-NSGAII的GD、IGD与Spacing等指标均有显著提升,说明本文提出的CSA-NSGAII算法收敛性能更好,种群分布更均匀。实验结果表明:经优化后的叠层结构在屏蔽性能不变的情况下平均能够节省约14%的建造成本,并在干扰幅值为32000 nT,频率为1 Hz的亥姆霍兹线圈中,实现约70 dB的屏蔽性能。