多个时间常数电化学阻抗谱的参数解析系统

曲线拟合法求解电化学阻抗谱参数分为两步：一是初值的求 解；二是对初值进行优化。通过对复杂等效电路的化简求得参数初 值可以排除积累误差。优化时选取的目标函数是导纳表达式，通过 导纳表达式求偏导得到矩阵系数所引入的误差远小于通过阻抗表达 式求偏导得到矩阵系数所引入的误差。因为初值求解没有积累误差 和优化时引入误差小，从而使解析三个时间常数的电极体系和模拟 电路的交流阻抗参数成为可能。 基于上述的基本方法，编制了交流阻抗参数解析软件（RPACIS 软件）。RPACIS软件可以同时解析一个、两个和三个时间常数的20 种不同谱图的参数值。由于每种谱图对应唯一的等效电路，根据每 个谱图的不同特征，通过程序算法，就可以自动地由谱图识别等效 电路。再根据不同的频段对等效电路进行化简，得到初值。RPACIS 软件用非线性最小二乘法求得参数：首先确立目标函数，然后将目 标函数转化为线性方程组，再用高斯—牛顿法通过多次迭代得到趋 近真值的结果。RPACIS软件首次成功地解决了如何求解具有三个 时间常数的模拟电路参数值。通过对模拟电路的解析作误差分析和 与国内流行的交流阻抗参数解析软件EQUIVCRT软件作比较，可 以看出RPACIS软件自动化程度高、操作简便和解析结果可靠。 RPACIS软件采用Delphi语言开发，界面设计友好，可在同一界面 显示解析的参数值和拟合的阻抗谱图，操作非常方便。