一种磁悬浮电机转矩系统与悬浮系统协同优化方法技术方案

本发明专利技术公开一种磁悬浮电机转矩系统与悬浮系统协同优化方法，通过与悬浮系统相关的单、双系统灵敏变量对悬浮系统进行粗优化，确定只影响悬浮系统的最优单系统灵敏变量；通过与转矩系统相关的单、双系统灵敏变量，确定转矩系统优化目标响应变量和灵敏变量之间的关系，并将所述关系作为多目标优化算法的优化目标，得到m组转矩系统最优灵敏变量；对m组转矩系统最优灵敏变量进行筛选后，与悬浮系统相关的最优灵敏变量代入悬浮系统优化目标代理模型，确定最终的转矩系统最优灵敏变量，与悬浮系统的最优单系统灵敏变量、非灵敏变量最优参数值，为电机的最佳设计变量组合。本发明专利技术有效解决磁悬浮电机优化设计时的复杂耦合问题。解决磁悬浮电机优化设计时的复杂耦合问题。解决磁悬浮电机优化设计时的复杂耦合问题。

【技术实现步骤摘要】
一种磁悬浮电机转矩系统与悬浮系统协同优化方法


[0001]本专利技术属于电机优化设计领域，具体涉及一种磁悬浮电机转矩系统与悬浮系统协同优化方法。

技术介绍

[0002]新型飞轮电池用磁悬浮电机集旋转功能与悬浮功能于一体，转矩系统与悬浮系统定子相互制约，凸极转子共用，其设计变量众多，且设计变量对每个系统的影响效果不一致，两系统存在强耦合现象，导致该电机在参数设计与优化过程面临着新的挑战。
[0003]传统多目标优化方法利用粒子群等优化算法针对设计变量少、优化目标少的磁轴承或开关磁阻电机进行优化，往往能取得不错的效果；但对于同时具有悬浮和旋转功能的新型磁悬浮电机，使用传统多目标优化方法容易导致样本采样时间长，算法复杂度高且收敛慢，最终导致优化效率低，优化结果不理想。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在不足，本专利技术提供了一种磁悬浮电机转矩系统与悬浮系统协同优化方法，有效解决磁悬浮电机优化设计过程中的复杂耦合问题，且有效降低算法复杂度、提升优化效率。
[0005]本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮电机转矩系统与悬浮系统协同优化方法，其特征在于：确定电机的优化目标、设计变量及约束条件；根据设计变量对优化目标的灵敏性，将设计变量分为灵敏变量和非灵敏变量，并将所述灵敏变量划分为单系统灵敏变量和双系统灵敏变量；利用响应面法，通过与悬浮系统相关的单、双系统灵敏变量对悬浮系统进行粗优化，确定只影响悬浮系统的最优单系统灵敏变量；利用响应面法，通过与转矩系统相关的单、双系统灵敏变量，确定转矩系统优化目标响应变量和灵敏变量之间的关系，并将所述关系作为多目标优化算法的优化目标，通过反复的遗传迭代，得到m组转矩系统最优灵敏变量；对m组转矩系统最优灵敏变量进行筛选，筛选过后的n组转矩系统最优灵敏变量中与悬浮系统相关的最优灵敏变量代入悬浮系统优化目标代理模型，得到对应优化目标响应变量，选择使悬浮性能最优的优化目标响应变量，该优化目标响应变量对应的最优灵敏变量所在的那组转矩系统最优灵敏变量，与悬浮系统的最优单系统灵敏变量、非灵敏变量最优参数值，为电机的最佳设计变量组合；其中n＜m，且所述悬浮系统优化目标代理模型为悬浮系统优化目标响应变量和灵敏变量之间的关系。2.根据权利要求1所述的磁悬浮电机转矩系统与悬浮系统协同优化方法，其特征在于，在确定转矩系统优化目标响应变量和灵敏变量之间的关系之前，通过有限元计算灵敏变量所取样本点的优化目标响应变量时，将悬浮系统的最优单系统灵敏变量作为初始条件。3.根据权利要求1所述的磁悬浮电机转矩系统与悬浮系统协同优化方法，其特征在于，对m组转矩系统最优灵敏变量进行筛选，去除与转矩系统和悬浮系统之间的约束条件发生冲突的。4.根据权利要求1所述的磁悬浮电机转矩系统与悬浮系统协同优化方法，其特征在于，所述单系统灵敏变量是指该设计变量变化时仅对一个系统的优化目标产生明显影响，所述双系统灵敏变量是指该变量变化时对两个系统的优化目标均产生明显影响，其中明显影响是指优化目标的变化幅度大于
±
5％。5.根据权利要求1所述的磁悬浮电机转矩系统与悬浮系统协同优化方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁野，祝贵，孙玉坤，丁世宏，李天宁，施德华，张帆，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：