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開關(guān)磁阻電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

介紹一種有助于開發(fā)6/4式開關(guān)磁阻電機(jī)優(yōu)化結(jié)構(gòu)的方法。基于磁阻網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用且對(duì)優(yōu)化過程有更好的控制。該模型包括效率、轉(zhuǎn)矩和電機(jī)噪聲的估算，以及磁非線性和控制算法，從而保持一個(gè)恒定的功率輸入。采用一種雙重標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)化程序找到最優(yōu)結(jié)構(gòu)。將電機(jī)11個(gè)幾何參數(shù)和繞組參數(shù)作為優(yōu)化參數(shù)。對(duì)已有最初的以及最優(yōu)的電機(jī)結(jié)構(gòu)通過有限元方法來驗(yàn)證，同時(shí)可用于電動(dòng)汽車開關(guān)磁阻驅(qū)動(dòng)電機(jī)的設(shè)計(jì)，以達(dá)到最優(yōu)設(shè)計(jì)時(shí)。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(kuò)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(diǎn)。

（1）在可接受的精度條件下大幅減少了計(jì)算時(shí)間，尤其在更多的優(yōu)化變量和復(fù)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(jìn)行分析計(jì)算的時(shí)間很長，采用常用的啟發(fā)式優(yōu)化算法會(huì)增加更多的計(jì)算時(shí)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(fù)雜的優(yōu)化問題。

（3）可以對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行更加詳細(xì)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