基于改进克里金模型的表面式永磁电机优化设计
发布时间：2021-03-30 18:42
随着经济的发展和科技的进步,实际的工程应用对电磁设备的性能参数提出了越来越高的要求。电磁设备的性能参数与影响变量之间一般是复杂的非线性关系,常常存在多个局部最优点。目前,在对电磁设备的最优性能影响参数寻优过程中,传统优化算法与有限元分析直接结合的策略需要计算大量的电磁场数值仿真计算,计算成本昂贵,寻优时间长,并且极易陷入局部最优点。而如今,代理模型与传统优化算法相结合的方法能有效地降低计算成本,提高搜索精度和速度,受到了越来越多电气领域学者的关注。特别是在复杂的多目标实际工程优化问题中,选用适当的代理模型与高效的传统优化算法结合能够大大减少计算量,提高计算精度,具有十分重要的意义。针对上述问题,本文提出一种基于改进克里金代理模型的新型全局高效高精度优化算法,在对该算法各项性能进行分析之后,将其应用在永磁同步电机的多目标优化中。首先,本文提出一种基于改进克里金模型的优化算法。在比较现有优化算法优缺点的基础上,深入研究了克里金代理模型,通过比对不同基函数组合对克里金模型精度影响的分析,选择更高精度的基函数的克里金代理模型。并将此改进克里金代理模型与多目标粒子群相结合,利用只计算有限个采样点...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
误差计算流程图
第3章基于改进克里金模型的高效高精度优化算法17()()NTS2*11RMSENTSiiiRR==xx（3.1）其中，R*(x)和R(x)分别是是采样点xi处的估计值和实际值，并且，采样点的个数（NTS）被设定为1600。（1）标准测试函数1及测试结果标准测试函数Mccormick函数是一个二维函数，其数学表达式如公式(3.2)所示，是一个正弦函数和与几个幂函数和的形式，函数的真实函数图像如图3.2所示。该图像的响应表面十分平滑，图像简单，不具有局部最小值，适合简单测试。()()2112121212MinimizeFsin1.52.51subjectto1.5434xxxxxxxx=++++（3.2）图3.2标准测试函数1Fig.3.2Standardtestfunction1当采样点数为20时，标准测试函数1的初始均方误差如下表3.1所示：表3.1克里金模型的基函数和均方根误差Tab.3.1BasicfunctionsandRMSEofKrigingmodels模型基函数RMSE简单克里金-0.2997普通克里金10.0987一阶泛克里金1,x1,x2,…,xn0.0712二阶泛克里金1,x1,x2,…,xn20.0501三阶泛克里金1,x1,x2,…,xn30.0247表3.1显示了每个克里金模型的基函数以及采样点为20时的均方根误差。在这个
第 3 章 基于改进克里金模型的高效高精度优化算法 所以，本文将基于这种高效高精度的三阶改进型泛克里金模型的新型优化算法应用于表面式永磁电机的参数优化中来。
【参考文献】：
期刊论文
[1]新能源汽车用永磁辅助同步磁阻电机噪声及续航优化研究[J]. 唐小春,于冰,许时杰,董江东. 电机与控制应用. 2020(01)
[2]组合磁化无槽永磁电机磁场分析与优化研究[J]. 倪有源,崔征山. 电机与控制学报. 2020(03)
[3]基于改进型代理模型优化算法的磁通切换永磁直线电机优化设计[J]. 张邦富,程明,王飒飒,王伟. 电工技术学报. 2020(05)
[4]双层反向倾斜线圈永磁同步直线电机的设计与优化[J]. 汪伟涛,赵吉文,宋俊材,何中燕,董菲,杨阳,黎明. 中国电机工程学报. 2020(03)
[5]基于KRG代理模型的超声悬浮夹具设计[J]. 张志强,梁延德,王硕,赵仕杰. 组合机床与自动化加工技术. 2020(01)
[6]基于克里金模型的潜水器耐压舱结构优化[J]. 张磊,胡震. 船舶力学. 2020(01)
[7]低速大扭矩永磁同步电机转子结构优化分析[J]. 高俊,安忠良,陈龙,周挺. 微特电机. 2018(12)
[8]基于遗传算法和响应面法的电动汽车用永磁无刷电机转子结构优化设计[J]. 张懿夫,徐衍亮. 微电机. 2018(11)
[9]结合Kriging和物理规划的多目标代理优化算法[J]. 乐春宇,马义中,张建侠. 计算机工程与应用. 2019(21)
[10]基于改进的动态Kriging模型的结构可靠度算法[J]. 魏娟,张建国,邱涛. 北京航空航天大学学报. 2019(02)
博士论文
[1]基于一种高效全局寻优算法的气动布局极多参数高精度优化设计[D]. 吴文华.中国空气动力研究与发展中心 2013
[2]基于永磁同步电机的电梯运动控制研究[D]. 洪小圆.浙江大学 2012
[3]无传感器永磁同步电机的位置辨识与控制研究[D]. 吴芳.华中科技大学 2011
硕士论文
[1]基于kriging算法的直线感应电机多目标优化设计研究[D]. 孔令星.西南交通大学 2018
[2]表面贴式永磁同步电机低速无传感器控制研究[D]. 张鹏程.沈阳工业大学 2017
[3]基于Kriging模型的开关磁阻电机优化设计[D]. 夏斌.沈阳工业大学 2012
[4]基于多目标蚁群算法的三相异步电机优化设计[D]. 陈庆峰.浙江工业大学 2012
[5]永磁交流伺服系统的智能PID控制[D]. 李璇.武汉理工大学 2006
本文编号：3109965
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
误差计算流程图
第3章基于改进克里金模型的高效高精度优化算法17()()NTS2*11RMSENTSiiiRR==xx（3.1）其中，R*(x)和R(x)分别是是采样点xi处的估计值和实际值，并且，采样点的个数（NTS）被设定为1600。（1）标准测试函数1及测试结果标准测试函数Mccormick函数是一个二维函数，其数学表达式如公式(3.2)所示，是一个正弦函数和与几个幂函数和的形式，函数的真实函数图像如图3.2所示。该图像的响应表面十分平滑，图像简单，不具有局部最小值，适合简单测试。()()2112121212MinimizeFsin1.52.51subjectto1.5434xxxxxxxx=++++（3.2）图3.2标准测试函数1Fig.3.2Standardtestfunction1当采样点数为20时，标准测试函数1的初始均方误差如下表3.1所示：表3.1克里金模型的基函数和均方根误差Tab.3.1BasicfunctionsandRMSEofKrigingmodels模型基函数RMSE简单克里金-0.2997普通克里金10.0987一阶泛克里金1,x1,x2,…,xn0.0712二阶泛克里金1,x1,x2,…,xn20.0501三阶泛克里金1,x1,x2,…,xn30.0247表3.1显示了每个克里金模型的基函数以及采样点为20时的均方根误差。在这个
第 3 章 基于改进克里金模型的高效高精度优化算法 所以，本文将基于这种高效高精度的三阶改进型泛克里金模型的新型优化算法应用于表面式永磁电机的参数优化中来。
【参考文献】：
期刊论文
[1]新能源汽车用永磁辅助同步磁阻电机噪声及续航优化研究[J]. 唐小春,于冰,许时杰,董江东. 电机与控制应用. 2020(01)
[2]组合磁化无槽永磁电机磁场分析与优化研究[J]. 倪有源,崔征山. 电机与控制学报. 2020(03)
[3]基于改进型代理模型优化算法的磁通切换永磁直线电机优化设计[J]. 张邦富,程明,王飒飒,王伟. 电工技术学报. 2020(05)
[4]双层反向倾斜线圈永磁同步直线电机的设计与优化[J]. 汪伟涛,赵吉文,宋俊材,何中燕,董菲,杨阳,黎明. 中国电机工程学报. 2020(03)
[5]基于KRG代理模型的超声悬浮夹具设计[J]. 张志强,梁延德,王硕,赵仕杰. 组合机床与自动化加工技术. 2020(01)
[6]基于克里金模型的潜水器耐压舱结构优化[J]. 张磊,胡震. 船舶力学. 2020(01)
[7]低速大扭矩永磁同步电机转子结构优化分析[J]. 高俊,安忠良,陈龙,周挺. 微特电机. 2018(12)
[8]基于遗传算法和响应面法的电动汽车用永磁无刷电机转子结构优化设计[J]. 张懿夫,徐衍亮. 微电机. 2018(11)
[9]结合Kriging和物理规划的多目标代理优化算法[J]. 乐春宇,马义中,张建侠. 计算机工程与应用. 2019(21)
[10]基于改进的动态Kriging模型的结构可靠度算法[J]. 魏娟,张建国,邱涛. 北京航空航天大学学报. 2019(02)
博士论文
[1]基于一种高效全局寻优算法的气动布局极多参数高精度优化设计[D]. 吴文华.中国空气动力研究与发展中心 2013
[2]基于永磁同步电机的电梯运动控制研究[D]. 洪小圆.浙江大学 2012
[3]无传感器永磁同步电机的位置辨识与控制研究[D]. 吴芳.华中科技大学 2011
硕士论文
[1]基于kriging算法的直线感应电机多目标优化设计研究[D]. 孔令星.西南交通大学 2018
[2]表面贴式永磁同步电机低速无传感器控制研究[D]. 张鹏程.沈阳工业大学 2017
[3]基于Kriging模型的开关磁阻电机优化设计[D]. 夏斌.沈阳工业大学 2012
[4]基于多目标蚁群算法的三相异步电机优化设计[D]. 陈庆峰.浙江工业大学 2012
[5]永磁交流伺服系统的智能PID控制[D]. 李璇.武汉理工大学 2006
本文编号：3109965
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