matlab 磁滞模型
时间: 2023-05-11 16:01:17 浏览: 178
磁滞模型是一种描述磁性材料磁化状态的数学模型。在这种模型中,磁场的变化会影响材料的磁化程度,同时磁化程度也会对磁场产生影响,形成一种非线性的反馈关系。
在MATLAB中,可以使用磁滞模型对磁性材料的性质进行计算和模拟。此模型最常见的是基于Jiles-Atherton模型,该模型形式简单,易于实现,具有较好的精度和实用性。
该模型的基本公式为:
B = μ0(H + MI)
M = (Ms tanh(a(H + MI) / Ms)) / (a(H + MI) / Ms)
其中B为铁磁材料的磁感应强度,H为外加磁场强度,M为材料的磁化强度,Mu为真空磁导率,Ms为材料的饱和磁化强度,a为磁滞损耗常数,I为磁化梯度。
通过使用MATLAB编写程序,可以利用磁滞模型模拟铁磁材料在不同磁场条件下的磁化状态和磁滞损耗。这对于相关实验和设计磁性器件时具有重要意义。
相关问题
matlab磁滞回线
以下是MATLAB绘制磁滞回线的步骤和代码:
1.磁滞模型推导
磁滞回线是描述铁磁性材料在外加磁场作用下磁化状态随磁场变化的曲线。铁磁性材料的磁滞回线可以用Jiles-Atherton模型来描述,该模型是一种基于微观物理机制的宏观磁滞模型。该模型的方程如下:
$$\frac{dM}{dH}=\frac{1}{\mu_0}\frac{d}{dM}\left(\frac{W}{V}\right)$$
其中,$M$是磁化强度,$H$是磁场强度,$\mu_0$是真空磁导率,$W$是磁能密度,$V$是体积。
2.MATLAB绘制磁滞模型
2.1无应力磁滞回线
以下是MATLAB绘制无应力磁滞回线的代码:
```matlab
clc;clear;
tspan=[-20000,20000];
M0=-1.54.*10.^6;
[H,M]=ode45('odeM',tspan,M0);
tspan=[20000,-20000];
M1=1.54.*10.^6;
[Hf,Mf]=ode45('odeM_',tspan,M1);
figure(1);plot(H,M); hold on;figure(1);plot(Hf,Mf);
```
2.2有应力磁滞回线
以下是MATLAB绘制有应力磁滞回线的代码:
```matlab
clc;clear;
tspan=[-20000,20000];
M0=-1.54.*10.^6;
[H,M]=ode45('odeM',tspan,M0);
tspan=[20000,-20000];
M1=1.54.*10.^6;
[Hf,Mf]=ode45('odeM_',tspan,M1);
figure(1);plot(H,M); hold on;figure(1);plot(Hf,Mf);
```
3.结果展示
运行以上代码后,可以得到无应力磁滞回线和有应力磁滞回线的图像。
用MATLAB编写JA磁滞模型
JA 模型是一种常用的磁滞模型,其表达式如下:
$$ H = \begin{cases} \alpha H_c + (1-\alpha)H_r & H_e > H_c \\ \alpha H_r + (1-\alpha)H_e & H_c \geq H_e \geq -H_r \\ \alpha H_r - (1-\alpha)H_e & H_e < -H_r \end{cases} $$
其中,$H_e$ 为外加磁场,$H_c$ 和 $H_r$ 分别为饱和磁化和剩余磁化对应的磁场强度,$\alpha$ 为磁滞回线的形状参数。
使用 MATLAB 实现该模型的代码如下:
```matlab
function H = JA_model(H_e, H_c, H_r, alpha)
H = zeros(size(H_e));
H(H_e > H_c) = alpha * H_c + (1 - alpha) * H_r;
H(H_e >= -H_r & H_e <= H_c) = alpha * H_r + (1 - alpha) * H_e(H_e >= -H_r & H_e <= H_c);
H(H_e < -H_r) = alpha * H_r - (1 - alpha) * H_e(H_e < -H_r);
end
```
使用方法:
```matlab
H_e = linspace(-100, 100, 201);
H_c = 80;
H_r = 20;
alpha = 0.5;
H = JA_model(H_e, H_c, H_r, alpha);
plot(H_e, H);
xlabel('H_e');
ylabel('H');
title('JA Model');
```
上述代码将生成一张 JA 模型的磁滞回线图像。