Kształtowanie rozkładu pola magnetycznego z wykorzystaniem zaawansowanych metod obliczeniowych

mgr inż. Bartłomiej Garda

Promotor: dr hab. inż. Zbigniew Galias, prof. nadzw. AGH
Dyscyplina: Elektrotechnika


Rozprawa doktorska poświęcona jest kształtowaniu (syntezie) pola magnetycznego w cewkach powietrznych. Kształtowanie pola magnetycznego można uzyskać za pomocą zmiany wartości prądu w przewodach cewek i/lub doboru odpowiedniego kształtu uzwojenia. Problem kształtowania pola za pomocą zmiany wartości prądów jest problemem liniowym, do rozwiązania którego stosuje się metody algebry liniowej dla problemów z ograniczeniami. Natomiast dobór kształtu uzwojenia jest problemem o charakterze nieliniowym. W celu analizy możliwości rozwiązania problemu nieliniowego przedstawiono go jako problem optymalizacyjny z ograniczeniami. Dokonano porównania różnych metod optymalizacyjnych i wskazano najlepsze.
W pracy poświęcono wiele uwagi zagadnieniu uzyskiwania jednorodnych pól magnetycznych, ze względu na ich duże znaczenie aplikacyjne (np. w urządzeniach diagnostyki medycznej). Rozważano również problem kształtowania pola niejednorodnego. Dokonano analizy cewki rzeczywistej zbudowanej wg. projektu autora. W pracy wskazane zostały metody optymalizacyjne, które dają najlepsze rozwiązania pod względem jakości pola.

Pełna wersja autoreferatu autreferatgarda.pdf

1. A. Cieśla, B. Garda „Analysis of the force acting on the matrix of a superconducting filter in high magnetic field„, Studies in Applied Electromagnetics and Mechanics vol. 22, (2001), Str. 369–372
2. A. Cieśla, B. Garda „Shaping of magnetic field distribution in a high-gradient magnetic filter”, Archives of Electrical Engineering LI, 4 (2002), Str. 403-415
3. A. Cieśla, B. Garda „Shaping of the magnetic field in the superconducting deflecting magnetic separator„, In proceedings of 27th International Conference on Fundamentals of electrotechnics and circuit theory, SPETO : Gliwice – Ustroń, Polska, (2004), Str. 47-50
4. B. Garda „Construction of magnets exciting homogeneous magnetic field using evolution algorithms”, In proceedings of 28th International Conference on Fundamentals of electrotechnics and circuit theory, SPETO : Gliwice – Ustroń, Polska, (2005), Str. 55-58
5. B. Garda, P. Schmidt „Constructing of magnets exciting the specific field distribution : evolutionary computation application and its practical verification„, In procedings of the 12th international IGTE symposium on Numerical field calculation in electrical engineering : Graz, Austria, (2006), Str. 218-223
6. A. Cieśla, B. Garda „The influence of the matrix movement in a High Gradient Magnetic Filter on the critical temperature distribution in the superconducting coil”, Advanced computer techniques in applied electromagnetics, vol. 30, (2008), Str. 350–355
7. B. Garda, Z. Galias „Comparison of the linear algebra approach and the evolutionary computing for magnetic field shaping in linear coils„, In proceedings of NOLTA 2010: international symposium on Nonlinear Theory and its Applications, Krakow, Poland, (2010), Str. 508–511
8. B. Garda „Linear algebra approach and the quasi-Newton algorithm for the optimal coil design problem”, Przegląd Elektrotechniczny = Electrical Review, R. 88 nr 7a, (2012), Str. 261–264
9. B. Garda, Z. Galias „Non-negative least squares and the Tikhonov regularization methods for coil design problems „, In proceedings of ICSES 2012: International Conference on Signals and Electronic Systems, Wrocław, Poland, (2012)
10. B. Garda, Z. Galias „Tichonov regularization and constrained quadratic programmingfor magnetic coil design problems”, International Journal of Applied Mathematics and Computer Science, AMCS (2013). praca zaakceptowana do druku
11. B. Garda, Z. Galias „Coil shape design using the quasi-Newton algorithm„, In proceedings of ECCTD 2013: 21st European Conference on Circuit Theory and Design, Drezno, Niemcy (2013)