多目標(biāo)混合遺傳算法在永磁電機(jī)優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用.pdf

1、永磁電機(jī)具有效率高、調(diào)速范圍寬、轉(zhuǎn)矩密度高、結(jié)構(gòu)緊湊和響應(yīng)快速等優(yōu)點，在電動車驅(qū)動系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，因而研究電動車用永磁電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計非常必要。然而，電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計是帶有多參數(shù)變量、多約束條件、多目標(biāo)函數(shù)以及結(jié)果多峰值的復(fù)雜非線性優(yōu)化問題，且在優(yōu)化過程中需考慮的要素眾多，使其在許多方面仍然存在著不夠完善與尚未解決的問題，尤其是在電機(jī)優(yōu)化設(shè)計中搜尋全局最優(yōu)解問題，對電機(jī)設(shè)計人員而言一直是一個挑戰(zhàn)。本文以電動車用永磁電機(jī)為研究對象，分別利用

2、田口法、遺傳算法以及由兩者結(jié)合而成的混合遺傳算法對永磁電機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，論文主要工作如下：
　　首先，根據(jù)電動車用永磁電機(jī)的性能要求，對永磁電機(jī)定、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行初步設(shè)計，介紹了永磁電機(jī)的數(shù)學(xué)模型及永磁磁鏈、dq軸電感等參數(shù)對電機(jī)性能的影響，分析了提高永磁電機(jī)弱磁擴(kuò)速能力的措施。
　　其次，采用田口法與有限元軟件相結(jié)合對永磁電機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，以最少的實驗次數(shù)實現(xiàn)永磁電機(jī)的多因子多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計，大大提高了電機(jī)優(yōu)化的效

3、率；詳細(xì)分析了田口法在電機(jī)優(yōu)化設(shè)計時的實現(xiàn)過程；通過對優(yōu)化因子變化范圍的合理選取，分析因子變化對各性能指標(biāo)的影響及影響所占的比重，最終得到多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計各優(yōu)化因子的最佳組合；仿真結(jié)果驗證了田口法在永磁電機(jī)優(yōu)化設(shè)計中的有效性。
　　最后，詳細(xì)研究了遺傳算法（GA）在永磁電機(jī)優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用；針對遺傳算法在優(yōu)化設(shè)計中存在的問題，提出一種由田口法和遺傳算法結(jié)合而成的多目標(biāo)混合遺傳算法（HGA），對于遺傳算法收斂速度慢的缺陷，采用田口法來