现代电机优化设计纵横谈

电机优化设计是电气工程领域的热点问题之一。本文针对传统电机优化设计存在的主要问题，详细讨论了以遗传、免疫算法为代表的几种最新全局优化方法在电机优化领域的应用情况，阐述了它们不同于传统优化算法的特点，并提出了今后电机优化设计的发展方向。     

基于遗传算法的大中型异步电机优化设计

本文在遗传算法基本原理的基础上,结合异步电机优化设计的特点,建立了电机优化设计算法模型,并对传统遗传算法进行了改进。通过对大中型异步电机进行优化实例研究。表明遗传算法在电机优化设计领域是一种行之有效的全局优化方法。     

在于遗传算法的大中型异步电机优化设计

本在遗传算法基本原理的基础上,结合异步电机优化设计的特点,建立了电机优化算法模型,并对传统遗传算法进行了改进。通过对大中型异步电机进行优化实例研究。表明遗传城电机优化设计领域是一种行之有效的全局优化方法。     

电机优化设计技术发展情况

在分析电机优化设计技术文献的基础上，总结了国内在电机传统优化设计方面的特点，几种主要的新型算法及其在电机设计中的应用，电磁场逆问题的优化设计，以及电机优化设计技术的发展动向；并对该领域未来的发展趋势作了展望。     

断路器操动机构用直线感应电机的优化设计

为了得到更大的起动推力,满足高压断路器开断性能和机械性能的要求,对操动机构用圆筒型直线感应电机进行优化设计,将粒子群优化算法引进到圆筒型直线感应电机的优化设计之中。并针对此电机优化的具体特点,提出将邻域拓扑粒子群优化算法用于圆筒型直线感应电机的全局优化,解决了粒子群优化算法中含有局部最优解的复杂优化问题,增强了粒子的寻优能力。两种算法的研究结果表明,与原始方案相比起动推力提高,起动电流大幅度降低,领域拓扑粒子群优化算法优化效果显著。电机的结构尺寸整体缩小,降低了电机的质量,节约了材料,证明了领域拓扑粒子群优化算法的优越性,提高和完善了圆筒型直线感应电机操动机构的实用性。     

电机优化设计技术发展情况

在分析电机优化设计技术文献的基础上,总结了国内在电机传统优化设计方面的特点,几种主要的新型算法及其在电机设计中的应用,电磁场逆问题的优化设计,以及电机优化设计技术的发展动向;并对该领域未来的发展趋势作了展望。     

粒子群算法在电机优化设计中的应用

建立了电机优化设计的数学模型,结合电机设计的工程实际对粒子群优化算法做出了适当改进,并应用改进的算法分别对小型三相异步电动机和中型高压电机进行了优化计算.将两种电机的优化过程进行比较,同时对优化设计后的性能指标及有效材料用量进行对比分析.结果表明,该算法可靠有效.     

一种新型横向磁通永磁电机的建模与参数优化

针对聚磁式组合定子横向磁通永磁电机优化设计这一复杂非线性规划问题,首先分析了电机主要结构参数与力能指标的关系,确定了优化目标和优化变量,并在此基础上提出一种磁场分析和插值计算相结合的特种电机优化建模方法.从而克服了等效磁路优化模型计算精度低和三维磁场模型计算效率低的不足.同时将随机智能优化方法粒子群算法及其改进算法引人电机参数的优化过程,避免了传统优化方法对优化变量初始点的强依赖性.通过对不同优化结果的对比、分析,表明在满足样机输出转矩要求的前提下可以实现转子磁钢用量和电机整体体积最小的尺寸优化目标,充分证明了优化设计的正确性和工程实用价值.     

永磁直流电动机参数的粒子群算法优化设计

为提高永磁直流电动机实际运行性能,分析影响永磁直流电动机性能的主要可变设计参数,同时对电机优化设计中的优化目标、优化设计变量以及约束函数进行了研究。使用带有动态渐变惯性因子的粒子群法对电机的主要工作参数进行优化,同时与传统优化算法中正多面体法做出对比,使用VB软件完成了永磁直流电动机CAD系统优化设计模块的开发。优化结果显示,粒子群算法在电机参数的优化设计中有着较为良好的优化效果,永磁直流电动机运行效率得到了提高。     

现代电机设计中的一种优化算法

电机优化设计是一个非线性的多变量、多峰值目标函数求解的复杂数学问题。因此无论是确定类的优化算法,还是传统的随机优化算法都不能很好地解决电机设计中的全局最优化。     

钕铁硼永磁同步电动机优化设计

利用ＳＵＭＴ法结合改进的Ｈｏｏｋｅ－Ｊｅｅｖｅｓ法对钕铁硼永磁同步电动机进行优化设计，并以４ｋＷ、４极钕铁硼永磁同步电动机为例，对其进行优化设计．在满足电机各项性能指标的前提下，得到电机的最佳配合尺寸，降低了电机磁钢用量，从而降低了电机的生产成本，获得了明显经济效益．由优化结果及对优化方法的评估，说明本文采用的优化方法是一种适合于ＮｄＦｅＢ永磁同步电动机的、切实可行的电机优化方法．运用此法进行优化设计，能较快地得到电机最优化方案．     

基于混沌优化算法的磁悬浮开关磁阻电动机控制的研究

针对磁悬浮开关磁阻电动机控制系统高精确度、快响应的要求,阐述了基于混沌优化算法的模糊神经网络控制方案。采用混沌粗搜索与细搜索相结合的优化策略,对模糊神经网络控制器中的参数进行优化,给出了具体设计方法和优化步骤。仿真结果表明,该磁悬浮开关磁阻电动机控制系统无振荡、无超调,具有较高的精度、较强的鲁棒性和抗干扰能力。     

交流异步电动机轻载运行节能的研究

设计了一个交流异步电动机软起动和节能运行的控制器,对轻载调压节能的效果进行了研究,给出了硬件电路和软件设计.研究结果表明,该技术在电机轻载运行时具有明显的节能效果,且易于实现软起动、综合保护及调速等多种功能.     

基于混合人工鱼群算法的磁保持继电器优化设计

采用一种混合人工鱼群算法,对磁保持继电器进行优化设计。该算法在优化早期,利用鱼群算法的快速收敛能力,确定阶段最优解;优化后期,在该阶段最优解的基础上,应用遗传算法的全局极值搜索能力,求取全局最优解,从而大大提高求解速度和寻优精度;编制了磁保持继电器的动态优化计算程序,并以某型号磁保持继电器为例进行了优化设计;最后,利用Adams对优化样机进行了验证。仿真结果表明,优化后的磁保持继电器具有更加良好的动态特性和综合经济指标。     

超声波电动机技术探讨

文章结合实际，通过理论分析，指出了超声波电动机研制的技术难点和关键因素。就超声波电动机所用功能材料的研发、结构设计和优化、控制技术、试验技术、超声波电动机的制造工艺等进行了详细地阐述。明确了超声波电动机研制的发展方向。     

基于遗传算法的开关磁阻电机优化设计

将遗传算法引入电机优化设计领域，全面研究了ＳＲ电机的优化设计问题。首次提出用开通角系数和关断角系数处理优化设计过程中的控制参数问题，成功地将非线性性能计算方法用于ＳＲ电机优化设计，并讨论了优化点及恒功率区特点在优化过程中的处理方法。     

一种新型全局优化算法在直线电机优化设计中的应用

把一种新型全局优化算法一区域消去法引进到电机的优化设计中,并针对电机优化问题的具体特点,提出将混合罚函数法和修正的鲍威尔法用于其中的局部寻优。应用该算法对直线电机进行优化设计,较大提高了直线电机的力能指标,且具有收敛速度快的特点。     

一种新型全局优化算法在电机设计中的应用

将一种新型全局优化算法——区域消去法 ( DEA算法 )引进到电机的优化设计中 ,并针对电机优化问题 ,提出局部寻优时采用混合罚函数法把非线性约束问题转化为无约束问题 ,用修正的鲍威尔法求解局部最小点。文中将 DEA算法应用于带辅助极永磁起动机的优化设计 ,显著降低了有效材料成本 ,且收敛速度较快     

基于混沌优化算法的高压直流次同步阻尼控制器的设计

高压直流输电系统在一定条件下可能引发系统的次同步振荡。基于混沌优化算法可用于控制器参数寻优,且可避免陷入局部最优的特点,提出利用此算法设计附加次同步阻尼控制器。通过此算法,以阻尼比为目标函数,寻找出系统在不同运行方式下的控制器最优参数,从而达到抑制次同步振荡的作用。以南方电网贵广II号直流输电工程作为实例模型,分别利用PSCAD/EMTDC仿真程序和矩阵束算法验证此阻尼控制器的有效性。     

基于改进自适应遗传算法的电力变压器优化设计

结合电力变压器设计特点对遗传算法的交叉率和变异率参数以及适应度函数等方面进行研究,改进了自适应遗传算法．应用经典数学函数验证表明该算法具有较高的全局寻优效率。同时给出了单目标和多目标的电力变压器优化设计的实例,应用结果表明,改进自适应遗传算法对电力变压器的优化设计效果明显,