基于两步优化的介电谱特征参数辨识方法及其应用

为了能够通过拟合介电谱的方式获得绝缘材料的绝缘状态,在Cole-Cole模型下提出了基于两步优化的绝缘材料介电谱特征参数辨识方法。根据绝缘材料的普适弛豫定律,推导形成了一套较为完整的Cole-Cole模型初值获取方法;采用与拟合误差情况更匹配的目标函数,提出基于全局搜索与局部搜索相结合的两步优化对各特征参数进行优化计算,有效地解决了传统辨识方法容易陷入局部极小点甚至发散的问题。运用3种典型的介电谱特征参数辨识方法和所提方法,对数值产生和实测的介电谱进行计算,验证了所提方法的优越性。实验测量了低密度聚乙烯(LDPE)样本直流加压注入空间电荷后的介电谱,运用所提方法辨识不同去极化时刻LDPE介电谱的特征参数。结果表明:不同去极化时间下,通过所提方法均能较好地逼近实测介电谱,且随着频率的升高,复介电常数的实部、虚部的减小速度存在下降的趋势。