《基於代理模型的直線感應電機多目標最佳化設計》是依託山東大學，由宮金林擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於代理模型的直線感應電機多目標最佳化設計
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：宮金林
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目旨在綜合運用有限元分析方法、代理模型法、多目標最佳化理論等知識設計直線感應電機。具體內容包括：（1）建立以電磁學模型和熱力學模型聯合仿真的多物理有限元參數化模型，提高對直線電機的分析能力並對其進行基本的理論研究，為進一步的最佳化設計提供精確模型；（2）在有限元模型的基礎上，建立代理模型並對最佳化問題進行分析，篩選最佳化參數，確定最佳化問題；（3）基於代理模型的多目標最佳化策略的研究，其中包括代理模型引導採樣的多目標最佳化策略和多級多目標空間映射的最佳化策略。充分利用代理模型的分析速度和有限元模型的計算精度，為電機的設計提供經過有限元模型評估的Pareto前沿解集。本項目的研究為直線感應電機的多目標最佳化設計奠定堅實的理論基礎和技術基礎。
結題摘要
本項目旨在綜合運用有限元分析方法、代理模型法、多目標最佳化理論等知識設計直線感應電機。具體內容包括：（1）建立以電磁學模型和熱力學模型聯合仿真的多物理有限元參數化模型，提高對電機的分析能力，為進一步的最佳化設計提供精確模型；（2）建立了基於代理模型的序列疊代最佳化算法-有效全局最佳化算法EGO。該算法以代理模型引導採樣為原理，並利用PI（Pseudo distance）加點準則，尋求多目標全局最優解集，建立了操作界面並成功套用於雙邊型直線感應電機、五相雙極性永磁同步電機的最佳化設計（3）建立了輸出空間映射最佳化算法OSM(Output Space-mapping)和MM（Manifold Mapping）空間映射最佳化算法，提出了Kriging-OSM最佳化算法。通過對測試函式和單邊型五相直線感應電機的最佳化設計，對比了三種空間映射最佳化算法，驗證了所提算法的優越性。根據最佳化結果，設計並製作了五相單邊型直線感應電機樣機。本項目研究的有效全局最佳化算法EGO和空間映射最佳化算法SM，均同時利用了代理模型的分析速度和電機有限元模型的分析精度，最佳化結果均為有限元分析結果，保證了最佳化結果的準確性。本項目的研究套用於電機設計，可以提高設計的成功率，從而縮短開發周期，節約設計成本，因此對於電機設計具有重要意義。
