常州市力源电机电器有限公司

Changzhou Liyuan Electric Appliance Co., Ltd.
60步进电机优化设计讲解

最优化是大家在工程技能、理论研讨和经济管理等诸多范畴中经常遇到的疑问。这些年,随着现代操控理论和核算机技能的迅速开展,最优化理论与技能的使用日益广泛,并获得了无穷的经济效益和社会效益,始于上世纪60年代初期的60步进电机优化计划就是其间的热门之一。

  所谓60步进电机优化计划是指在满意国家标准、用户请求以及特定束缚条件下,使60步进电机功率、体积、功率、重量等计划功用方针到达最优的一种技能,它能够被描述为一个杂乱的有束缚、非线性、混合离散多方针计划疑问优化计划方面获得了必定开展。

  国外最早将古典极值理论使用于60步进电机优化计划程序,国内清华大学较早按混合离散计划办法计划特高功率的专用三相异步电动机,其首要方针到达其时国际同类商品先进水平。尔后,国内很多专家对能够用于60步进电机优化计划的非线性优化算法进行了很多探究和研讨,其间有很多较为成功的比如。选用Powell法并辅之以大局优化技能一填充函数法,较好地处理了单相60步进电机铁心系列优化计划疑问。经过比照研讨,以为随机查找法有简便性、有用性、适用性等长处,并用该算法开发出用于单、三相,同步、异步60步进电机和励磁机优化计划的CAD软件包。介绍了以60步进电机本钱为方针,借助广义坐标轮换法这一新式混合离散优化办法,处理了定子冲片优化疑问,比照研讨标明广义坐标轮换法是处理混合离散优化疑问的一种较好办法。经过直接法和间接法的有机联系,对小型笼型60步进电机系列优化选用了降维法和序贯分解法,试验数据标明序贯分解法优于降维法。对离散变量疑问和总极值疑问进行深化研讨,并以大型水轮发60步进电机优化计划为例,验证了一种合适于60步进电机最优化计划的总极值算法。此外还有很多别的算法如单纯型法、复合形法等都在60步进电机优化计划中得到详细使用,限于篇幅,不再一一列举。

  3别的新式60步进电机优化计划算法概述在60步进电机优化计划进程中,计划变量初始值的可行性是优化计划胜败的要害。以60步进电机计划专家供给的专业常识和经历为依据,将专家体系与传统优化计划相联系,为处理优化算法初始值可行性疑问供给了一条有利路径,然后保证优化计划能够顺利进行。

  在60步进电机计划中,不仅要用到逻辑推理,并且要用到类推、联想、经历等办法。神经网络具有散布并行、自组织、自联想、容错性等特征,与专家体系具有较强的互补性,提出了依据神经网络的类推法断定60步进电机首要尺度和依据神经网络的60步进电机计划经历常识表示办法,并在一种Y系列小型三相异步电动机的计划中获得成功。别的,文60步进电机的优化计划,对方针函数进行含糊化处理,实例成果的满意度比原计划有较大进步,阐明含糊优化是一种行之有用的60步进电机优化办法。

  等人提出的一种合适于组合优化疑问的优化算法,具有构造简练,对初始点依赖性不强等特色,并能求出大局最长处或近似大局最长处。

  60步进电机的优化计划,充分使用SA算法能够找到大局最长处的特色和GA收敛速度快的长处。1988年美国的Harth等人提出一种处理组合优化、形式匹配等疑问的随机并行优化算法一Alopex算法,这是一种启示和随机优化相联系的优化算法,它既战胜了传统的直接法堕入部分最长处的缺点,又战胜了SA算法收敛缓慢的缺乏。初次将Alopex优化算法用在轿车空调机用永磁直流电动机的优化计划中,并获得了满意作用。

  这些年,区域消去法在60步进电机优化计划中的使用得到越来越多的注重,其基本思想是体系地探究全部可行域,以找到大局最小值。该算法能够避免在部分最小点邻近和一切致使这个最小点的区域进行重复查找,以此添加在未被查找区域找到新的部分最小点的时机。当全部区域被查找后,取最小的部分最小点为大局最小点,真正大局最小点被找到的可能性随随机点的增多而增大。和分别用该算法对直线60步进电机和永磁起动60步进电机进行优化计划,大幅度进步了直线60步进电机的力能方针和永磁机的有用资料耗费,且收敛速度也较抱负。

  粒子群优化算法(PSO)是一种源于对鸟群捕食行为的研讨而发明的进化核算技能(EC),由Eberhart博士和Kennedy博士初次提出。相形之下,PSO不光具有GA的大局寻优才干,而旦经过参数调整PS0还具有较强的部分寻优才干。

  因为没有个别杂交、变异等杂乱操作,PS0的参数调整变得简略而易行,更合适于核算机编程。粒子群优化算法(PS0)是一种全新优化算法,在60步进电机优化中的使用并不深化。依据这一原理,用VB编制了直线感应60步进电机优化计划程序,对双方非磁性次级直线感应60步进电机进行了优化,成果功率因数、同步功率较初始计划都有显着改善。

  献对此曾作出有力测验,经过对异步60步进电机计划公式的革新和优化变量的恰当挑选,简直使一切优化数值算法不经修改就能使用到60步进电机计划实践中,一起大局收敛概率(即获得最优解的可能性)也大大进步。

  综上所述,对于60步进电机优化计划研讨已获得较大开展,其计划质量大都能够超越以往的经历计划。但是,要完全满意工程需求,在详细实践中仍然存在一些急待处理的疑问。

  没有建立一种完善的、合适于工程使用的大局优化办法来求解60步进电机优化计划疑问。60步进电机优化计划方针函数和束缚函数的高度非线性状况决议了60步进电机优化计划的最好办法应当选用依据直接查找法的非线性计划办法,但现在没有找到合适该类疑问完善的求解办法;对于初始点的挑选,现有寻优进程中的作法大多是初始计划计划或专家经历,灵活性太大;应当全部考虑电磁计划以外的包含60步进电机构造、噪声和振荡以及温升等多方针归纳优化计划疑问,进一步进步60步进电机全体优化精度;缺乏标准、通用的商用优化计划软件,重复研讨景象严重,并且优化计划软件的层次较低,落后于核算机软件技能的开展。

  纵观国内外60步进电机优化技能的很多研讨成果,咱们不难发现优化技能在60步进电机计划范畴中的使用已深化人心,挑选合适60步进电机计划的优化办法已变成60步进电机优化能否成功的要害。因而,对原有优化技能的改善和新式寻优战略的探究仍然是往后的作业重点。与此一起,也应当注意到优化计划仅仅一种重要的核算办法,并不能替代计划本身在原理、构造、技术、资料等方面改善带来的重大开展,这就请求专业人员应当左右开弓,经过优化计划非常好地掌握计划规则、加深概念理解,一起持续坚持基础性研讨,二者不可偏废,这么才干收到较好成效