| 某型AUV对转电机子群协同多目标粒子群优化 |
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| 引用本文： | 王司令,宋保维,段桂林. 某型AUV对转电机子群协同多目标粒子群优化[J]. 电工技术学报, 2015, 30(5) |
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| 作者姓名： | 王司令 宋保维 段桂林 |
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| 作者单位： | 1. 西北工业大学航海学院 西安710072
2. 中船重工第710所 宜昌443003 |
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| 摘 要： | 某型自主水下航行器(AUV)需要一种高效、小质量的对转电机,同时要求电机在尾段密闭条件下可长时间航行。针对这一问题,从电机计算模型和多目标优化算法两方面,提出基于电磁一热耦合模型和子群协同的多目标粒子群帕累托最优(MOPSO)设计方法。该模型使用气隙磁场解析法进行电磁计算,使用等效热网络法计算电磁一热耦合情况下的电机温升。利用计算流体力学(CFD)方法计算旋转部件及航行器壳体的对流换热系数,以解决对流等效热阻计算不准确的问题。最后以效率和质量为优化目标,电机温升和几何条件及磁路磁密为约束条件,使用改进的MOPSO方法进行优化,并将优化结果与NSGA-Ⅱ算法优化结果进行比较,结果表明该方法能够获得更接近于真实帕累托前沿的解集,且解集分布性良好。制作样机后进行试验,功率、转速、效率、质量等指标均满足要求,且尾段密闭条件下5h负载温升符合要求。
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| 关 键 词： | 自主水下航行器 对转电机 多目标优化 粒子群 电磁-热耦合 计算流体力学 |
Optimization Design of An AUV's Motor with Counter-rotating Rotors Based on the Collaborative Multi-objective Particle Swarm Algorithm |
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| Wang Siling,Song Baowei,Duan Guilin. Optimization Design of An AUV's Motor with Counter-rotating Rotors Based on the Collaborative Multi-objective Particle Swarm Algorithm[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2015, 30(5) |
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| Authors: | Wang Siling Song Baowei Duan Guilin |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Autonomous underwater vehicle counter-rotating rotors motor multi-objective optimization particle swarm thermal-electrical coupling computational fluid dynamics |
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