基于多目標差分演化算法的電動汽車輪內(nèi)開關(guān)磁阻電動機設計

在本文中，通過使用基于帕累托最優(yōu)的多目標差分演化算法（PMODEA）為電動汽車（EV）設計了輪內(nèi)開關(guān)磁阻電動機（IWSRM）。開關(guān)磁阻電機的性能取決于電機的尺寸參數(shù)。而最佳電機尺寸參數(shù)的估計是一個多目標優(yōu)化問題。對直接驅(qū)動電動汽車的開關(guān)磁阻電機的尺寸參數(shù)進行優(yōu)化時，將每個電機的體積、扭矩和效率指定為目標函數(shù)，將PMODEA作為設計開關(guān)磁阻電機的多目標優(yōu)化問題的解決方案，由此獲得了由電機尺寸組成的最優(yōu)解集。

本文提出了具有實數(shù)的差分演化算法，而不是一些以諸如遺傳算法的二進制形式運算的算法。PMODEA是一種靈活的方法，因為決策者可以從該解決方案集中選擇最適合的解決方案。首先通過Maxwell3-D FEM分析對最優(yōu)解集進行了選擇，然后制造出能夠產(chǎn)生期望扭矩的開關(guān)磁阻電機。將開關(guān)磁阻電機的靜態(tài)和動態(tài)分析實驗結(jié)果與Maxwell 3D FEM分析結(jié)果進行比較。所得出的結(jié)論表明，制造的開關(guān)磁阻電機滿足所需要求。未來的研究工作在設計開關(guān)磁阻電機時，應當將電機的扭矩波動考慮在內(nèi)，以獲得扭矩更平滑的開關(guān)磁阻電機。此外，擴展當前堆棧長度時，電動汽車所需轉(zhuǎn)矩可以由兩個開關(guān)磁阻電機來代替四個開關(guān)磁阻電機產(chǎn)生。