【TME-model项目】主程序说明

介绍

主程序

项目中共有10个主程序，主程序文件以program开头
中间为程序特征描述，如3_level_magnet，如L3_Bg等
末尾为程序目标，如Current_Change，Quench等

子函数

项目中还有一些子函数，它们以fun开头，函数功能结尾，如

%fun_Arc_segment_Mutual_inductance.m
function M = fun_Arc_segment_Mutual_inductance(r1,r2,h,Ply,afa1,afa2,bta1,bta2)
% 计算互感
% 输入三个变量时计算两个不同高度不同半径同轴圆环的互感、自感；输入五个变量时计算圆弧段和圆之间的互感；输入八个变量时计算两个不同高度同轴螺旋圆弧的互感

函数内的变量尽量进行了容易理解的命名，如上述函数中的半径r1,r2，高度差h，带材厚度Ply，角度afa1,afa2,bta1,bta2等

工具函数

项目中的工具函数以tool开头，函数功能结尾，主要用于产生预处理的数据，如

%tool_level_2_2_Mutual_inductance_Matrix.m - 描述二级模型与二级模型之间的互感
% 三级模型-整个单饼；二级模型-每匝一个元素；一级模型-T*A个元素，输入高度差input，输出互感列向量output
...
save([this_path,'/level_2_2_Mutual_inductance_Matrix.mat'],'level_2_2_Mutual_inductance_Matrix');

分文件介绍

program_3_level_magnet_Current_Change.m
三级尺度模型仿真32.35T磁体的电流、温度和磁场变化。一级模型为每匝分解为36个元素，二级模型为每匝为一个元素，三级模型为每个单饼一个元素

program_3L_self_adaption.m
以自适应时间间隔仿真磁体的电流变化，使用三级模型,(自适应的尝试没有成功)

program_4_level_magnet_Current_Change.m
四级尺度模型仿真32.35T磁体的电流变化,零级模型为三维模型，将带材在宽度上划分为40份,(只有DP3的第101匝被细分)

program_20_Single_pancake_Current_Change
仿真一个20个单饼的磁体的电流-温度和磁场变化，其中第一个单饼为一级模型，其他19个单饼为二级模型

program_Current_Change.m
针对单饼的早期仿真尝试，使用的子函数少

program_Data_prepare.m
早期的数据预处理尝试

program_Double_pancake_Current_Change.m
针对的单个双饼的仿真，只考虑垂直磁场，一侧为一级模型，一侧为二级模型

program_L3_Bg_Quench.m
以三级模型仿真背场磁体失超时内插磁体的电流变化

program_level_2_20_Single_pancake_Current_Change.m
以二级模型仿真20个单饼的电流变化，早期用于验证多尺度模型，忽略环向电阻

program_level_2_20_Single_pancake_Current_Change.m
二级模型的电流变化，用来验证多尺度模型，增加三级模型的影响，忽略环向电阻

program_Symmetric_DP_Current_Change.m
利用对称结构的双饼进行大致计算，早期用于验证多尺度模型

程序结构

程序头：描述程序的目标和特征

% program_3_level_magnet_Current_Change.m
% 三级尺度模型仿真电流变化：一级模型为每匝分解为36个元素，二级模型为每匝为一个元素，三级模型为每个单饼一个元素

环境处理：确定项目输入、输出和子函数的位置

%% 运算环境
disp('运算环境处理...')
    programdate = datestr(datetime,'yyyymmdd_hhMMss');
    this_path =  '/public1/home/sc40009/QinLang/TME-model'; % A区
    %this_path = '/public1/home/sc40009/QinLang/From Lptp_2/TME-model'; % D区
    addpath(this_path);
    disp('运算环境处理完毕...')

导入数据：导入已经准备好的互感、磁场、电阻、传热等数据

%% 导入数据
disp('正在载入数据...')

    IC = 1./1.09;
    % Lv.1模型
    load('Single_pancake_Mutual_inductance_Matrix.mat','-mat'); %一级模型每个元素的互感矩阵，包括自感
...

    disp('数据导入完毕！')

数据预处理:设置时间、循环数、磁体特征等参数

%% 初始化数值
disp('变量初始化中...')
    [T,A,r0,Ply,W] = single_pancake_parameter(0); %单饼参数
    %时间初始值
    t = 0;
...

%% 数据预处理
disp('数据预处理中...')
    % 根据一级模型的位置调整二级模型对一级模型的垂直场和互感影响
    Vertical_Field_Matrix_2_1 = fun_VMF_beta(level_2_2_Vertical_Field,Beta_up,Beta_down);% 二级垂直场计算矩阵
...

%% 数据记录
disp('展开记录文件...')
    % 记录值
    current_record = zeros(N_4,loop_number);%电流记录
...
    disp('开始循环运算...')

循环计算

%% 循环计算
for loop_count = 1:loop_number
    % 循环时间
        tic
        dt = 15;%fun_Time_Interval_Control('time',t); %此次循环对应的时间间隔
...
    % 组合成为一个方程组
        Equation = ...
    % 解方程
    organize_time = toc;tic
    I = real(Equation\Canstant);
    %% 记录       
        current_record(:,loop_count) = I;%记录电流
...
    %% 显示
...
end

数据保存

%% 保存记录
save([this_path,'/record/','record_',programdate,'.mat'],'time_record','current_record','temperature_record','voltage_record','field_record','Circle_Resistance_Matrix_1_record','Circle_Resistance_Matrix_2_record');