基于ADNN的永磁同步直线电机定位力计算模型构建方法技术

本发明专利技术提供了一种基于ADNN的永磁同步直线电机定位力计算模型构建方法，包括：建立永磁同步直线电机有限元模型，输出不同电机结构和其对应的定位力数据，该数据作为样本库；按样本库规模初始化深度神经网络，使用训练集训练神经网络，按提前终止法停止训练，使用结构自适应算法确定最佳模型结构，重复训练模型，最后得到k个模型；k个模型中验证集误差最小的模型，其超参数即为最佳模型超参数，使用该超参数初始化深度神经网络；使用所有样本数据训练最佳结构的深度神经网络，即得到该永磁同步直线电机的定位力计算模型。本发明专利技术通过模型的自调整获得最佳计算模型，进而计算电机的定位力，为后续的定位力优化提供即时的与精确的数据支持。据支持。据支持。

【技术实现步骤摘要】
基于ADNN的永磁同步直线电机定位力计算模型构建方法


[0001]本专利技术涉及电机设计
，具体涉及一种基于深度神经网络回归预测的永磁同步直线电机定位力计算方法。

技术介绍

[0002]永磁同步直线电机具有动态响应快、推力大、效率高等特点，在港口起重推进系统、波浪能发电系统、高精度直线伺服系统等得到广泛应用。但永磁同步直线电机的定位力波动直接影响了系统的能量转换效率，降低了系统的可靠性，特别是电机处于低速运行时，还会引起整个装置的共振，危害系统运行的稳定性。
[0003]对于永磁同步直线电机定位力计算方法的研究，目前主要有解析法、有限元法、非参数建模法。解析法就是利用已有的电机结构参数和电磁公式，在理想条件下计算推导永磁同步直线电机的定位力，但解析法为了简化计算，通常都会假设理想的前提条件，结果存在一定误差，所以该方法计算精度不高；有限元法就是通过有限元分析软件建立永磁同步直线电机有限元模型，对其进行仿真计算，虽然有限元法计算精度高，但有限元分析软件耗时比较长，效率低，难以满足后续定位力优化分析的即时性要求。<br/>[0004]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于ADNN的永磁同步直线电机定位力计算模型构建方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、以永磁同步直线电机的多组结构参数组为输入构建永磁同步直线电机有限元模型，所述永磁同步直线电机有限元模型的输出为每组所述结构参数组相应仿真电机结构的定位力组；S2、以所述结构参数组为输入层数据，相应的所述定位力组为输出层数据构建自适应深度神经网络模型，即ADNN，不同结构参数组和其对应的定位力组数据作为样本库；S3、所述样本库分出训练集和验证集，所述训练集对ADNN模型进行训练，采用提前终止法停止训练，并保存当前ADNN模型到列表model[]；S4、根据当前ADNN模型的验证集决定系数，判断是否对所述ADNN模型的隐层数和隐层节点数进行调整，并返回S3重新进行训练，直至重新训练后的ADNN模型的验证集决定系数满足要求进入S5；S5、根据当前ADNN模型的验证集损失和前一次训练的ADNN模型的验证集损失大小关系，对所述ADNN模型的隐层数和或隐层节点数进行调整，并返回S3重新进行训练，或保存前一次训练的ADNN模型到列表Kmodel[]，直至满足训练次数要求进入S6；S6、选择所述列表Kmodel[]中超参数的损失最小的ADNN模型作为最佳ADNN模型，使用所述样本库所有样本数据训练最佳ADNN模型得到定位力快速计算模型。2.根据权利要求1所述的基于ADNN的永磁同步直线电机定位力计算模型构建方法，其特征在于，所述结构参数组包括：极弧系数、气隙、背铁厚度、永磁体厚度和槽宽。3.根据权利要求1所述的基于ADNN的永磁同步直线电机定位力计算模型构建方法，其特征在于，所述S1中：设定永磁同步直线电机有限元模型求解器中输入的结构参数的取值范围和步长、求解器时间步长；多个结构参数构成结构参数组，按正交组合的方式输出固定时长中每组结构参数组每个时刻的定位力大小。4.根据权利要求1所述的基于ADNN的永磁同步直线电机定位力计算模型构建方法，其特征在于，所述S2中还包括：对所述样本库进行预处理的步骤：对所述样本库中的样本数据进行归一化处理，然后对其进行乱序处理。5.根据权利要求1所述的基于ADNN的永磁同步直线电机定位力计算模型构建方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春元，饶章宇，徐永锋，董睿，彭珍，
申请(专利权)人：嘉兴学院，
类型：发明
国别省市：