[發明專利]一種磁懸浮電機轉矩系統與懸浮系統統一優化方法

在審

• 申請號: 202210386919.3
• 申請日: 2022-04-14
• 公開（公告）號: CN114896716A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 孫玉坤;楊奎業;袁野;李光軍;彭聰;張會娟;丁印恕;祝貴;楊帆
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/15;G06F30/23;G06F30/27;G06F111/04;G06F111/06
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1.一種磁懸浮電機轉矩系統與懸浮系統統一優化方法，其特征在于：

將電機系統分為轉矩系統和懸浮系統，對轉矩系統與懸浮系統分別進行優化，得到優化解集，對所述優化解集進行遷移操作，確定系統最終的優化解集；

對所述優化解集進行遷移操作，具體為：對轉矩系統與懸浮系統的優化解集執行遷移算子，當第j個懸浮/轉矩系統第l個優化解x_jl(s)被遷移到第i個轉矩/懸浮系統后，與第i個轉矩/懸浮系統第k個優化解x_ik(s)進行非支配比較，當x_jl(s)支配x_ik(s)時，x_jl(s)替換x_ik(s)，反之不替換。

2.根據權利要求1所述的磁懸浮電機轉矩系統與懸浮系統統一優化方法，其特征在于，所述將電機系統分為轉矩系統和懸浮系統，是根據電機性能或電機結構或優化需求進行的。

3.根據權利要求1所述的磁懸浮電機轉矩系統與懸浮系統統一優化方法，其特征在于，所述對轉矩系統與懸浮系統分別進行優化，具體為：

對轉矩系統、懸浮系統分別進行優化目標確定，并選擇初步優化變量；

對轉矩系統與懸浮系統的初步優化變量進行靈敏度分析，確定最終優化變量；

由最終優化變量和優化目標，構建轉矩系統與懸浮系統的優化目標函數和約束條件；

利用優化算法分別對轉矩系統與懸浮系統優化，并得到相應的優化解集。

4.根據權利要求3所述的磁懸浮電機轉矩系統與懸浮系統統一優化方法，其特征在于，所述初步優化變量選取電機本體結構參數，所述優化目標選取電機性能指標。

5.根據權利要求4所述的磁懸浮電機轉矩系統與懸浮系統統一優化方法，其特征在于，轉矩系統的初步優化變量與懸浮系統的初步優化變量存在相同優化變量。

6.根據權利要求3所述的磁懸浮電機轉矩系統與懸浮系統統一優化方法，其特征在于，所述優化目標函數為：

將所述最終優化變量設為輸入、優化目標設為輸出，確定變化范圍和步長，通過有限元仿真獲得最終優化變量和優化目標之間的訓練樣本，構建轉矩系統與懸浮系統的優化目標函數。

7.根據權利要求3所述的磁懸浮電機轉矩系統與懸浮系統統一優化方法，其特征在于，所述約束條件為轉矩系統或懸浮系統的尺寸要求。

8.根據權利要求3所述的磁懸浮電機轉矩系統與懸浮系統統一優化方法，其特征在于，用于12/14極磁懸浮開關磁阻電機轉矩系統與懸浮系統的統一優化。

9.根據權利要求8所述的磁懸浮電機轉矩系統與懸浮系統統一優化方法，其特征在于，所述轉矩系統的最終優化變量為：轉矩極弧、轉子極弧、定子軸向長度和氣隙長度，所述懸浮系統的最終優化變量為：氣隙長度、定子半徑、永磁環厚度和轉子極弧。

10.根據權利要求3所述的磁懸浮電機轉矩系統與懸浮系統統一優化方法，其特征在于，所述轉矩系統的優化目標為電機平均轉矩與轉矩脈動，所述懸浮系統的優化目標為電機平均懸浮力與懸浮力脈動。