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開關磁阻電機的優(yōu)化設計

介紹一種有助于開發(fā)6/4式開關磁阻電機優(yōu)化結(jié)構(gòu)的方法。基于磁阻網(wǎng)絡方法和常微分方程解析解的解析建模過程，使得梯度優(yōu)化程序得以應用且對優(yōu)化過程有更好的控制。該模型包括效率、轉(zhuǎn)矩和電機噪聲的估算，以及磁非線性和控制算法，從而保持一個恒定的功率輸入。采用一種雙重標準的優(yōu)化程序找到最優(yōu)結(jié)構(gòu)。將電機11個幾何參數(shù)和繞組參數(shù)作為優(yōu)化參數(shù)。對已有最初的以及最優(yōu)的電機結(jié)構(gòu)通過有限元方法來驗證，同時可用于電動汽車開關磁阻驅(qū)動電機的設計，以達到最優(yōu)設計時。此外，通過更好的逆變器建模，考慮定子繞組互感和發(fā)熱模型以擴展模型，增加了優(yōu)化結(jié)果的可信度。解析模型和梯度優(yōu)化程序的優(yōu)化過程與使用有限元模型直接搜索方法相比具有以下優(yōu)點。

（1）在可接受的精度條件下大幅減少了計算時間，尤其在更多的優(yōu)化變量和復雜的約束函數(shù)條件下。分析和測試結(jié)果表明，如果采用相同的優(yōu)化程序，用有限元模型進行分析計算的時間很長，采用常用的啟發(fā)式優(yōu)化算法會增加更多的計算時間，而采用梯度優(yōu)化程序算法則具有高收斂速度。

（2）可以解決更加復雜的優(yōu)化問題。

（3）可以對優(yōu)化結(jié)果進行更加詳細的分析，增加結(jié)論和決策的可信度。

刊名：Archives of Electrical Engineering（英）

刊期：2014年第4期

作者：Wieslaw Jazdzynski et al

編譯：王欣欣