本發(fā)明屬于電磁兼容設(shè)計(jì)，具體涉及一種基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的電磁兼容定量評(píng)估方法。

背景技術(shù)：

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各工業(yè)領(lǐng)域使用的電磁波頻譜不斷拓展，工作頻率日益密集，電磁環(huán)境更加復(fù)雜，電磁干擾現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生，電磁兼容問題是工業(yè)、科技領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注的熱點(diǎn)問題。為了保障工業(yè)系統(tǒng)中各設(shè)備正常、穩(wěn)定工作，需要對(duì)系統(tǒng)中的各設(shè)備進(jìn)行電磁兼容性評(píng)估，從而在電磁兼容問題發(fā)生前準(zhǔn)確、快速地發(fā)現(xiàn)潛在的電磁干擾風(fēng)險(xiǎn)與電磁兼容隱患。

2、在系統(tǒng)級(jí)的電磁兼容性評(píng)估中，最早提出的評(píng)估方法為“電磁兼容分?jǐn)?shù)法”，通常根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)及專家評(píng)分對(duì)整體電磁兼容性進(jìn)行評(píng)估。常見的電磁兼容性評(píng)估方法包括模糊綜合評(píng)判法、網(wǎng)絡(luò)層次分析法、topsis法等。其中基于網(wǎng)絡(luò)層次分析法及隸屬度函數(shù)法的電磁兼容性評(píng)估方法構(gòu)建的權(quán)重矩陣通常只能反映設(shè)備在系統(tǒng)中的重要程度。而各設(shè)備的安全裕度、信噪比、敏感閾值等性能參數(shù)存在差異，其在系統(tǒng)電磁兼容性中的貢獻(xiàn)程度也不相同。當(dāng)前常用的電磁兼容性評(píng)估方法不能有效反應(yīng)設(shè)備重要程度與具體性能參數(shù)在電磁兼容評(píng)估中的貢獻(xiàn)程度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的電磁兼容定量評(píng)估方法，能夠較好地反映設(shè)備重要程度與具體性能參數(shù)在電磁兼容評(píng)估中的貢獻(xiàn)程度，并進(jìn)行量化評(píng)估，從而能夠真實(shí)、可靠反映系統(tǒng)電磁兼容性實(shí)際狀況，以達(dá)到指導(dǎo)系統(tǒng)電磁兼容性設(shè)計(jì)與控制，評(píng)估計(jì)算方法簡(jiǎn)單、有效。

2、實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、一種基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的電磁兼容定量評(píng)估方法，包括如下步驟：

4、步驟1，根據(jù)系統(tǒng)特征或要求設(shè)置電磁兼容性評(píng)估等級(jí)；

5、步驟2，評(píng)估系統(tǒng)中各設(shè)備的重要程度，獲得每一設(shè)備的權(quán)重值；

6、步驟3，利用灰色關(guān)聯(lián)分析法統(tǒng)籌各設(shè)備電磁兼容相關(guān)性能參數(shù)與重要程度，并求解電磁兼容綜合權(quán)重值ω；

7、步驟4，基于電磁兼容綜合權(quán)重值，計(jì)算該系統(tǒng)電磁兼容性量化指標(biāo)，并評(píng)估相應(yīng)電磁兼容性等級(jí)。

8、進(jìn)一步地，本發(fā)明所述步驟1中將電磁兼容等級(jí)劃分為4個(gè)評(píng)判等級(jí)，分別為：兼容性優(yōu)秀、兼容性良好、兼容性一般以及兼容性較差，分?jǐn)?shù)區(qū)間分別為：(0,v1]、(v1,v2]、(v2,v3]、(v3,∞)。

9、進(jìn)一步地，本發(fā)明所述步驟2中，計(jì)算各設(shè)備之間的相對(duì)權(quán)重系數(shù)，并采用方根法計(jì)算。

10、進(jìn)一步地，本發(fā)明所述采用方根法計(jì)算的過程為：

11、設(shè)有n個(gè)設(shè)備，可得到權(quán)重系數(shù)判斷矩陣，如式(1)所示。

12、

13、其中，wij為設(shè)備ei和設(shè)備ej的相對(duì)權(quán)重值；

14、將矩陣a中對(duì)應(yīng)每一行元素做乘積運(yùn)算得到mi，將mi進(jìn)行n次方根運(yùn)算得到對(duì)進(jìn)行歸一化處理得到權(quán)重向量λ＝[m1,m2,...,mn]t。

15、進(jìn)一步地，本發(fā)明步驟3利用灰色關(guān)聯(lián)分析法統(tǒng)籌各設(shè)備電磁兼容相關(guān)性能參數(shù)與重要程度，并求解電磁兼容綜合權(quán)重值ω，具體過程為：

16、選取系統(tǒng)及各設(shè)備的重要程度與多個(gè)相關(guān)性能指標(biāo)作為矩陣單元，形成一個(gè)二維矩陣y＝{xj(i)|i＝1,2,3…；j＝0,1,2,3…}，其中，x0(1)為系統(tǒng)的重要程度系數(shù)，x0(i)(i＝2,3,4…)為系統(tǒng)各相關(guān)性能指標(biāo)，xj(1)(j＝1,2,3…)為設(shè)備j的重要程度系數(shù)，xj(i)(i＝2,3,4…)為設(shè)備j各相關(guān)性能指標(biāo)；其中，xj(1)(j＝1,2,3…)＝λ；

17、對(duì)以上矩陣以每行的第一項(xiàng)為基準(zhǔn)進(jìn)行初始化，可以得到x0′(i)、x1′(i)、x2′(i)……

18、記各個(gè)指標(biāo)對(duì)x0′的相關(guān)度為:

19、εj＝∑ξj(i)/n

20、

21、其中，χ為分辨系數(shù)；

22、將各設(shè)備對(duì)系統(tǒng)的相關(guān)度作為設(shè)備的綜合權(quán)重?cái)?shù)列ω(j)＝εj。

23、進(jìn)一步地，本發(fā)明所述多個(gè)相關(guān)性能指標(biāo)包括安全裕度、信噪比以及敏感閾值。

24、進(jìn)一步地，本發(fā)明所述步驟4中，各設(shè)備電磁兼容性測(cè)試結(jié)果以標(biāo)準(zhǔn)限值為基準(zhǔn)的歸一化結(jié)果為xj(j＝1,2,3…)，根據(jù)四個(gè)電磁兼容性等級(jí)之間的隸屬度函數(shù)，計(jì)算得到判斷矩陣為r＝[r1(j)t,r2(j)t,r3(j)t,r4(j)t]；

25、計(jì)算系統(tǒng)的電磁兼容等級(jí)隸屬度數(shù)列：

26、b＝[ω(1),ω(2)…]·[r1(j)t,r2(j)t,r3(j)t,r4(j)t]＝[b1,b2,b3,b4]

27、其中，b1，b2，b3，b4分別為系統(tǒng)在4個(gè)等級(jí)上的隸屬度，將系統(tǒng)電磁兼容等級(jí)確定為b1，b2，b3，b4中最大值所在的等級(jí)。

28、進(jìn)一步地，本發(fā)明根據(jù)b1，b2，b3，b4，計(jì)算系統(tǒng)量化電磁兼容性得分s；

29、

30、其中，a1，a2，a3，a4分別為四個(gè)等級(jí)的特征分值。

31、有益效果：

32、第一，本發(fā)明針對(duì)電磁兼容性評(píng)估中難以統(tǒng)一度量“重要性”與“具體參數(shù)”的難題，在網(wǎng)絡(luò)層次分析法的基礎(chǔ)上，提出了一個(gè)基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的電磁兼容性權(quán)重分析方法，計(jì)算各設(shè)備在系統(tǒng)電磁兼容中的綜合權(quán)重值，構(gòu)建了能綜合反映設(shè)備在系統(tǒng)中的重要程度與其具體電磁兼容性能指標(biāo)的綜合權(quán)重體系。

33、第二，本發(fā)明解決了電磁兼容領(lǐng)域定量評(píng)估的難題，結(jié)合設(shè)備在系統(tǒng)中的重要程度、電磁兼容性能參數(shù)、電磁兼容試驗(yàn)結(jié)果，基于綜合權(quán)重體系與模糊綜合評(píng)價(jià)法，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電磁兼容性的定量評(píng)估。

技術(shù)特征：

1.一種基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的電磁兼容定量評(píng)估方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的電磁兼容定量評(píng)估方法，其特征在于，所述步驟1中將電磁兼容等級(jí)劃分為4個(gè)評(píng)判等級(jí)，分別為：兼容性優(yōu)秀、兼容性良好、兼容性一般以及兼容性較差，分?jǐn)?shù)區(qū)間分別為：(0,v1]、(v1,v2]、(v2,v3]、(v3,∞)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的電磁兼容定量評(píng)估方法，其特征在于，所述步驟2中，計(jì)算各設(shè)備之間的相對(duì)權(quán)重系數(shù)，并采用方根法計(jì)算。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的電磁兼容定量評(píng)估方法，其特征在于，所述采用方根法計(jì)算的過程為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的電磁兼容定量評(píng)估方法，其特征在于，步驟3利用灰色關(guān)聯(lián)分析法統(tǒng)籌各設(shè)備電磁兼容相關(guān)性能參數(shù)與重要程度，并求解電磁兼容綜合權(quán)重值ω，具體過程為：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的電磁兼容定量評(píng)估方法，其特征在于，所述多個(gè)相關(guān)性能指標(biāo)包括安全裕度、信噪比以及敏感閾值。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的電磁兼容定量評(píng)估方法，其特征在于，所述步驟4中，各設(shè)備電磁兼容性測(cè)試結(jié)果以標(biāo)準(zhǔn)限值為基準(zhǔn)的歸一化結(jié)果為xj(j＝1,2,3…)，根據(jù)四個(gè)電磁兼容性等級(jí)之間的隸屬度函數(shù)，計(jì)算得到判斷矩陣為r＝[r1(j)t,r2(j)t,r3(j)t,r4(j)t]；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的電磁兼容定量評(píng)估方法，其特征在于，根據(jù)b1，b2，b3，b4，計(jì)算系統(tǒng)量化電磁兼容性得分s；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于電磁兼容設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明提供一種基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的電磁兼容定量評(píng)估方法。該方法包括如下步驟：步驟1，根據(jù)系統(tǒng)特征或要求設(shè)置電磁兼容性評(píng)估等級(jí)；步驟2，評(píng)估系統(tǒng)中各設(shè)備的重要程度，獲得每一設(shè)備的權(quán)重值；步驟3，利用灰色關(guān)聯(lián)分析法統(tǒng)籌各設(shè)備電磁兼容相關(guān)性能參數(shù)與重要程度，并求解電磁兼容綜合權(quán)重值；步驟4，基于電磁兼容綜合權(quán)重值，計(jì)算該系統(tǒng)電磁兼容性量化指標(biāo)，并評(píng)估相應(yīng)電磁兼容性等級(jí)。

技術(shù)研發(fā)人員：涂修德,許榮彧,周暢,劉鋼
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司第七一九研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10