基于响应面模型的永磁同步伺服电机优化研究
[Abstract]:With its high torque density and compact structure, permanent magnet synchronous servo motor is widely used in machine tools, robot joints and other transmission devices. Aiming at the optimization of the output characteristics of PMSM, a method combining the response surface model with the PMSM optimization problem is proposed and studied in this paper. Firstly, the basic theory of response surface model algorithm is summarized, and the basic flow of response surface model establishment is given in combination with specific mathematical model. Then the basic theory of genetic algorithm is expounded, and the multi-objective optimization flow based on genetic algorithm is given in combination with the specific mathematical model. Then, the torque ripple of PMSM is analyzed theoretically in order to optimize the output characteristics of PMSM. Considering that the harmonic content of no-load inverse EMF has a great influence on torque ripple, a structure optimization strategy based on suppressing the harmonic content of no-load anti-EMF is proposed. On this basis, the no-load inverse EMF of PMSM is calculated and compared with the finite element results. After the analytical expression of no-load inverse EMF is obtained, the inverse EMF harmonics are optimized by genetic algorithm. Secondly, aiming at the problem of reducing the slot torque of PMSM, the slot torque of PMSM is analyzed theoretically. The tooth groove torque under the optimized motor model is solved approximately and the structural parameters which affect the amplitude of the tooth slot torque are found. The response surface model is established to solve the problem. The optimization results of two permanent magnet synchronous servo motors with different polar grooves are given. Finally, based on the above results, the traditional optimization method and response surface modeling method are used to optimize the anti-EMF harmonic suppression target and the torque amplitude suppression target of two PMSM with different pole-grooves respectively. Among them, the traditional method is compared with the finite element method, the response surface modeling method is compared with the finite element method, both of them reach the optimization index, and the advantages of the new method are shown by comparing the optimization efficiency.
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TM383.4
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,本文编号:2390109
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