《 电机与控制应用 》 2006, 33 ( 8 )
电机优化设计技术发展情况
综 述
电机优化设计技术发展情况
范镇南 , 韩 力 (重庆大学电气工程学院 ,重庆 400044 )
: 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 摘 要 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 . 关键词 : 电机设计 ; 优化算法 ; 电磁场逆问题 ; 数值方法 中图分类号 : T M302 文献标识码 : A 文章编号 : 1673 2 6540 ( 2006 ) 08 2 0003 2 05
O verv iew about the O pti iza tion D esign of Electr ica l M ach in es m
( College of Electrical Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China )
FAN Z hen 2nan, HAN L i ( 1)
0 引 言
电机的优化设计技术是电气工程领域中一个 长盛不衰的研究热点 .所谓电机优化设计 , 是指 在满足国家标准 , 用户要求以及特定约束的条件 下 ,使电机效率 , , , 体积 功率 重量等设计性能指标 达到最优的一种设计技术 .它可以被描述为一个 有约束 , 多目标 , 多变量以及多峰值的复杂非线性 问题 :
m in f ( X ) ,
X ∈R
n
式中 : f ( X ) —— — 优化目标函数 ; g ( X ) —— — 约束条件函数 ; m —— — 约束条件数 ; n —— — 变量数 ; X —— — 优化变量 . 从早期凭经验判断到用古典极值理论和传统 随机算法寻优 , 再到目前广泛使用的通过数学建 模用全局优化理论求得最优设计 , 电机优化设计
mary op tim al algorithm s and its app lication in design of electrical machines, op tim ization design of inverse electromag2 netic field p roblem s, the technical develop ing trend of op tim ization design of electrical machines, the future develop ing trend of this field are p resented. Key words: design of electr ica l mach in es; opti a l a lgor ithm s; in verse electromagnetic f ield problem s; m num er ica l m ethods
chines, the features of conventional op ti ization design of electrical machines in China are summarized. Several p ri2 m
Abstract: Based on analysis of the interrelated technical literatures for the op tim ization design of electrical ma2
取得了丰硕的成果 .本文在分析大量文献的基础 上 , 阐述了国内在电机传统优化设计的特点及几 种主要的新型优化算法及其在电机设计中的应 用 , 电磁场逆问题的优化设计 , 电机优化设计技术 的未来走向等 , 以利于促进电机设计的进一步发 展.
1 电机优化设计方法简述
1. 1 传统优化设计方法
gj ( X ) ≤ 0,
j = 1, 2, …, m
电机传统优化设计是建立在古典极值理论和 传统随机算法基础上的优化设计方法 , 主要有直 接搜索法和随机搜索法两种寻优模式 .其中应用 较为广泛的寻优策略有 Powell 法 , 单纯形法 , 可 变容差法和梯度法等 .利用这些算法 , 电机设计 曾取得了一定的成果 , 但也暴露出传统优化算法 本身一系列难以克服的问题 .其中比较突出的问 题是 : 此类算法收敛速度虽然很快 ,但由于寻优过 程受初始解的制约太大 , 优化结果常常收敛于初 始解附近的局部最优点 ,全局寻优能力较差 ; 且此

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