电机优化方法技术

本申请涉及一种电机优化方法

【技术实现步骤摘要】
电机优化方法、装置、计算机设备、存储介质和程序产品


[0001]本申请涉及于轮毂电机设计领域，特别是涉及一种电机优化方法
、
装置
、
计算机设备
、
存储介质和程序产品
。

技术介绍

[0002]随着电驱动技术的发展，电驱动系统发展出了多种驱动构型，轮毂电机构型由于简化底盘结构设计，改善了电驱动系统成组效率，一直得到产业界与学术界广泛关注，轮毂电机通常采用永磁同步电机这类构型，原因是永磁同步电机在中低速工况下效率高
、
转子没有励磁损耗
。
[0003]相关技术对永磁同步电机进行优化时，通常是根据设计人员经验确定永磁同步电机的定子外径和转子的内外两层转子磁路拓扑结构
。
这种优化方法受设计人员工程经验影响，在整个优化过程中优化结果的可靠性低
。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高优化结果可靠性的电机优化方法
、
装置
、
计算机设备
、
存储介质和程序产品
。
[0005]第一方面，本申请提供了一种电机优化方法
。
该方法包括：
[0006]根据轮毂电机的多个优化变量，确定至少两个电机设计方案；电机设计方案包括轮毂电机的电磁拓扑形状；
[0007]根据预设的优化目标对预先建立的轮毂电机的二维有限元模型进行优化，得到优化结果；优化结果包括轮毂电机中定子齿和永磁体区域的形貌；
[0008]根据至少两个电机设计方案和优化结果，确定轮毂电机的目标三维模型
。
[0009]在其中一个实施例中，上述根据轮毂电机的多个优化变量，确定至少两个电机设计方案，包括：
[0010]根据设计需求和多个优化变量，生成多个初始设计方案；
[0011]将多个初始设计方案分别输入启发式算法中进行寻优处理，得到最优前沿解集；
[0012]根据最优前沿解集确定至少两个电机设计方案
。
[0013]在其中一个实施例中，上述将多个初始设计方案分别输入启发式算法中进行寻优处理，得到最优前沿解集，包括：
[0014]将多个初始电机设计方案输入启发式算法依次进行交配处理和变异处理，生成多个中间设计方案；
[0015]将多个中间设计方案分别输入到预先建立的替代模型中进行查询，得到各优化变量对应的性能指标；
[0016]根据性能指标对各中间设计方案进行评价处理，得到最优前沿解集
。
[0017]在其中一个实施例中，上述根据性能指标对各中间设计方案进行评价处理，得到最优前沿解集，包括：
[0018]将各中间设计方案分别输入到适应性函数中，得到各中间设计方案的适应度；
[0019]对多个中间设计方案的适应度进行排序，得到排序结果；
[0020]根据排除概率对排序结果进行排除处理，得到最优前沿解集
。
[0021]在其中一个实施例中，上述替代模型的建立过程，包括：
[0022]获取电机样本集合；电机样本集合包括多个样本变量和各样本变量对应的样本性能；
[0023]根据电机样本集合和预设算法对初始神经网络进行训练，得到替代模型
。
[0024]在其中一个实施例中，上述根据预设的优化目标对预先建立的轮毂电机的二维有限元模型进行优化，得到优化结果，包括：
[0025]将多个二维有限元模型的分别输入到优化算法中进行寻优处理，得到多个中间结果；
[0026]根据优化目标对多个中间结果进行筛选处理，得到可行解集；
[0027]根据可行解集确定优化结果
。
[0028]在其中一个实施例中，上述方法还包括：
[0029]获取轮毂电机的设计变量；设计变量包括轮毂电机中每一个有限元网络的材料；
[0030]根据设计变量建立轮毂电机的二维有限元模型，二维有限元模型在定子齿和永磁体区域设置有高斯网格
。
[0031]在其中一个实施例中，上述根据至少两个电机设计方案和优化结果，确定轮毂电机的目标三维模型，包括：
[0032]根据至少两个电机优化方案和优化结果，建立初始三维模型；
[0033]对初始三维模型的机械特性进行评价，得到评价结果；
[0034]根据评价结果和初始三维模型，确定目标三维模型
。
[0035]在其中一个实施例中，上述根据评价结果和初始三维模型，确定目标三维模型，包括：
[0036]在评价结果指示机械特性符合预设评价指标的情况下，将初始三维模型确定为目标三维模型
。
[0037]在其中一个实施例中，上述方法还包括：
[0038]在评价结果指示机械特性不符合预设评价指标的情况下，对初始三维模型中的电磁拓扑细节进行调整，并根据调整后的三维模型确定目标三维模型
。
[0039]第二方面，本申请还提供了一种电机优化装置
。
该装置包括：
[0040]方案确定模块，用于根据轮毂电机的多个优化变量，确定至少两个电机设计方案；电机设计方案包括轮毂电机的电磁拓扑形状；
[0041]结果确定模块，用于根据预设的优化目标对预先建立的轮毂电机的二维有限元模型进行优化，得到优化结果；优化结果包括轮毂电机中定子齿和永磁体区域的形貌；
[0042]模型确定模块，用于根据至少两个电机设计方案和优化结果，确定轮毂电机的目标三维模型
。
[0043]第三方面，本申请还提供了一种计算机设备
。
该计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
[0044]根据轮毂电机的多个优化变量，确定至少两个电机设计方案；电机设计方案包括
轮毂电机的电磁拓扑形状；
[0045]根据预设的优化目标对预先建立的轮毂电机的二维有限元模型进行优化，得到优化结果；优化结果包括轮毂电机中定子齿和永磁体区域的形貌；
[0046]根据至少两个电机设计方案和优化结果，确定轮毂电机的目标三维模型
。
[0047]第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质
。
该计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
[0048]根据轮毂电机的多个优化变量，确定至少两个电机设计方案；电机设计方案包括轮毂电机的电磁拓扑形状；
[0049]根据预设的优化目标对预先建立的轮毂电机的二维有限元模型进行优化，得到优化结果；优化结果包括轮毂电机中定子齿和永磁体区域的形貌；
[0050]根据至少两个电机设计方案和优化结果，确定轮毂电机的目标三维模型
。
[0051]第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品
。
该计算机程序产品，包括计根据轮毂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电机优化方法，其特征在于，所述方法包括：根据轮毂电机的多个优化变量，确定至少两个电机设计方案；所述电机设计方案包括所述轮毂电机的电磁拓扑形状；根据预设的优化目标对预先建立的所述轮毂电机的二维有限元模型进行优化，得到优化结果；所述优化结果包括所述轮毂电机中定子齿和永磁体区域的形貌；根据所述至少两个电机设计方案和所述优化结果，确定所述轮毂电机的目标三维模型
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据轮毂电机的多个优化变量，确定至少两个电机设计方案，包括：根据设计需求和多个所述优化变量，生成多个初始设计方案；将多个所述初始设计方案分别输入启发式算法中进行寻优处理，得到最优前沿解集；根据所述最优前沿解集确定所述至少两个电机设计方案
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将多个所述初始设计方案分别输入启发式算法中进行寻优处理，得到最优前沿解集，包括：将所述多个初始电机设计方案输入启发式算法依次进行交配处理和变异处理，生成多个中间设计方案；将多个所述中间设计方案分别输入到预先建立的替代模型中进行查询，得到各所述优化变量对应的性能指标；根据所述性能指标对各所述中间设计方案进行评价处理，得到所述最优前沿解集
。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述性能指标对各所述中间设计方案进行评价处理，得到所述最优前沿解集，包括：将各所述中间设计方案分别输入到适应性函数中，得到各所述中间设计方案的适应度；对多个所述中间设计方案的适应度进行排序，得到排序结果；根据排除概率对所述排序结果进行排除处理，得到所述最优前沿解集
。5.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述替代模型的建立过程，包括：获取电机样本集合；所述电机样本集合包括多个样本变量和各所述样本变量对应的样本性能；根据所述电机样本集合和预设算法对初始神经网络进行训练，得到所述替代模型
。6.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设的优化目标对预先建立的所述轮毂电机的二维有限元模型进行优化，得到优化结果，包括：将多个所述二维有限元模型的分别输入到优化算法中进行寻优处理，得到多个中间结果；根据所述优化目标对多个所述中间结果进行筛选处理，得到可行解集；根据所述可行解集确定所述优化结果
。7.
根据权利要求6所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：严可汗，李建秋，胡尊严，胡家毅，徐梁飞，欧阳明高，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：