简述永磁同步电机及其控制技术 永磁同步电机控制系统设计

昭棠笔记 2023-01-25

杀生片尾曲-what can ido

2022年5月1日发

(作者:感动天感动地dj)

・设计与研究・ 组合机床与自动化加工技术 

文章编号:1001—2265(2010)10—0012—04 

基于差异进化算法的数控永磁直线 

同步电动机优化设计 

林健搜索 百度,李宏胜统计工具,汪木兰 

(南京工程学院自动化学院先进数控技术江苏省高校重点建设实验室,南京 211167) 

摘要:在标准差异进化算法(DE)的基础上,提出一种改进的差分进化算法合肥关键词排名,该算法从动态更新种、 

关键参数自适应处理两个方面进行了改进网站推广技巧。针对永磁直线同步电动机的特点,运用有限元法的 

求解直线电机内的磁场分布,分别计算边端力和齿槽力后合成得到磁阻力,并将有限元数值分析与 

DE法相结合百度电话,为提高数控系统中直线电动机运行的平稳性移动网站设计,对其磁阻力进行最小优化搜索引擎的分类,具体实例的 

优化计算结果表明DE算法与有限元结合是电机优化设计领域中一种行之有效的方法。 

关键词:改进的差异进化算法;永磁直线同步电动机;有限元方法;优化设计 

中图分类号:TH16;TG65 文献标识码:A 

Optimization Design of NC PMLSM Based on DE Algorithms 

LIN Jian,LI Hong—sheng站长门户,WANG Mu・lan 

(Jiangsu Key Laboratory of Advanced Numerical Control Technology如何提高转化率,Automation College福州网站制作,Nanjing Institu— 

te of Technology,Nanjing 21 1 167百度刷下拉,China) 

Abstract:Based on the fundamental theory of differential evolution(DE)Algorithms a modiifed DE algo- 

rithm is presented百度 搜索,in which dynamic updating of the population and adaptive processing of key parame- 

ters are considered.For the characteristics of permanent magnet lneari synchronous motor(PM LSM)finite 

element method(FEM)is applied to solve lniear motor magnetic field accuratelysem是什么,detent force is synthesized 

after the end force and cogging force were calculated百度蹊径,detent force get minimized to enhance the smooth run- 

ning of NC PM LSM based on combination of the FEM and DE algorithm.The results of the numerical 

calculation show that this method is effective and corrective in optimization desin of the motor.g 

Key words:modified DE algorithm;PM LSM;FEM;optimization design 

0 引言 

高速加工技术是近十几年来在美国、日本等工 

业发达迅速崛起的先进制造技术营销的方式,能极大地提 

高生产效率和改善零件的加工质量广安seo。它除了要求数 

控机床具有高速精密主轴驱动系统外,还要求具有 

现划痕,从而降低产品质量;同时推广平台有哪些,推力波动会产生 

机械振动和噪声,在低速运行时还可能引起共振,这 

会严重恶化伺服性能网站关键词优化,例如定位精度等 。在保证 

电机推进力平均值不变的前提下,如何尽可能地减 

小力的波动软文怎么推广,除了控制上对电机的谐波分量加以补 

偿外整站,更为彻底的方法是优化电机结构seo软件。这方面的 

个反应灵敏、高速轻便的伺服驱动系统。永磁直 

线同步电动机伺服系统(PMLSM)因为高推力和高响 

应的优点越来越成为现代高速加工中心的 搜索引擎营销策略。 

然而由于PMLSM自身独有的特点,其空载反电 

动势波形、端部效应、齿槽效应等产生推力波动哈尔滨网站开发需要多少钱。推 

工作已经有了一些成熟的方法,例如遗传算法。但 

这类算法搜索效率较低,解的波动性大。差异进化 

算法(DE)是由美国加州大学伯克利大学的Rain 

Storn于1994年提出的一种新型无约束直接寻优算 

法 。相比于遗传算法科创50指数怎么买,DE算法不仅在求解非凸、 

多峰、非线性函数优化问题中表现出极强的稳健性比比贴信息网, 

力波动是影响PMLSM应用的主要原因之一如何推广博客,在要求 

精加工的数控机床中凉山网,推力波动会导致加工表面出 

收稿日期:2010—04~16 

基金项目:江苏省高校自然科学基础研究项目(08KJB460003);江苏省“六大人才高峰”高层次人才资助项目(2008163);先进数控技术江苏 

省高校重点实验室开放基金项目(KXJ07122) 

作者简介:林健(197l一)网络营销设计方案,男北京 seo,江苏南京人,南京工程学院自动化学院副教授华西健康季闻网,硕士市场营销策划公司,研究方向为数控机床的伺服控制。(E~mail)zdhxlj@njit. 

edu.en江门网络公司。 

2010年第10期 

而且还具有算法设计简单、收敛速度快等优点海南网站设计,在国 

内外运用到了很多优化问题中 河北网站建设,被认为是极具潜 

力的一种跨学科的优化算法。 

PMLSM推力波动涉及磁场畸变,无法用解析的 

方法描述,而有限元数值计算是准确计算电机 

参数的有效方法google关键词查询,本文将差异进化算法和有限元数 

值计算相结合冯东阳博客,为提高电机运行的平稳性对电机进 

行优化。 

1 差异进化算法 

差异进化是基于实数编码的用于优化最小值函 

数的进化算法国外搜索引擎,它的整体结构类似于遗传算法百度源,与 

遗传算法的主要区别在变异操作上 ,差异进化的 

变异操作是基于染体的差异向量进行的西安 网络推广。一组待 

优化的设计变量称为一个向量关键字分析,在一次迭代过程中 

产生的向量总称为一个。DE算法所需的参数很 

少,主要有停止条件(目标函数值江西网站制作,更大迭代数)、缩 

放因子F、交叉概率因子CR以及每组中的向量个 

数NP和向量的取值范围百度指数会员。 

对于D个参数的优化问题,DE算法利用ⅣP个 

D维向量: (i:0软文写法,1seo系统培训,2,…404notfound,NP一1)作为个体,其 

中G代表该个体为第G代淘宝推广网站,i代表其为第i个个体。 

(1)始种的产生 

始种是随机产生的俩族网,但应该尽可能地均匀分 

布于整个参数空间。在初始种产生后,对各个体 

进行计算求出目标值信风算法。由于是对最小化函数进行优 

化,所以目标值越小越好网站自动推广软件。出目标值最小的个体 

为 robot txt,其目标值记为 。 

(2)进化过程 

①变异。对第G代的每个向量 都产生一个 

扰动向量 + =X +F・( 采集站。一 。)。其中随 

机产生的整数r1,r2∈[0,,vP一1],且i≠rl≠r2宝鸡seo。 

为当前更优个体软文发布,缩放因子F∈[0,2]公司网络推广网站,其作用是 

控制变量( 一 . )的放大倍数推。这里 +seo顾问服务。的产 

生和 是无关的,因为 r1. r2.营销策划技巧。是在当代种中 

随机抽取的日照seo。 

②交叉同一ip网站。为了提高种中个体的多样性搜索词,需要 

对 和 + 进行交叉操作产生向量 

U +1=(U0,UD

. 

+1整合营销是什么意思,

UI1Ic+1,…

,l-f淮南网站赛雷猴,c+1

) 

其中 

‰ …聊城网站建设, fi rand (1) 

L AJwww 19lou com,‘,G’0 凡e Ⅲ 0 

其中,J=0帮站seo,1网站推广的好处,…,D一1444ke,rand∈[0网络营销体系,1]是一个均匀分布 

的随机数;R(i)是[0推广平台有那些,D一1]之间的随机整数;交叉 

概率CR∈[0宿迁网站建设,1]百度营销专家。采用这种交叉策略可以确保下一 

代个体中至少有1个染体来源于中间个体 +云南网站制作。汕头网站设计。 

・设计与研究・ 

③选择百度广告。在产生一个新的个体 后搜狗网站提交,为决定 

其是否成为第G+l代种的新个体 +。,需要将 

它和 进行比较:如果 + 的目标函数值比 

的目标函数值大泰安seo,则X + =X ;反之游戏网站推广, +。: 

+ 洛阳seo,

同时如果u +网页推广。的目标函数值比当前 的目 

标函数值小,就对 进行更新:X =U + 软文推广范例。这样 

对当前代种的每个个体进行如上操作后,即完成 

一次进化商丘做网站。 

2 算法改进 

2.1种动态更新 

由前面对基本差异进化算法的介绍可知网站关键字优化,种 

的更新是在父代种中所有个体都完成变异、交叉 

及选择之后才更新为子代的,需要一个中间种保 

存个体完成DE操作后的结果,所有个体都完成了 

DE操作后seo教学,中间种覆盖原始种关键词工具,达到种的更 

新baidu com。由于DE算法演化过程不依赖于种的定量化 

信息cookies是什么,因此在算法的迭代过程中seo网站诊断,较个体进入当 

前种或者将较差个体淘汰出当前种不影响DE 

算法的正常工作seo外链发布平台。为使个体经遗传操作得到的 

染体能够在当前种中发挥作用,将当前种中 

的个体经过变异和交叉操作之后形成的新个体,直 

接加入当前种中其他个体的遗传操作,而不留至 

下一代体才发挥作用百度上网,这样可以加快寻优的收敛 

速度,在算法实现上也节省了所需要的存储空间。 

2.2关键参数自适应处理 

要取得理想的结果,参数的选择至关重要,差异 

进化算法主要涉及种规模NP、缩放因子F以及交 

叉概率因子CR三个参数的设定漏斗分析模型。ⅣP越大,容易搜 

索到全局更优解,然而所需的计算量要增加西宁网站建设。并且 

更优解的质量并非随NP的增大一味的变好。有时 

Ⅳ尸增大刷微博指数,反而使更优解精度降低叶天冬seo博客。根据文献[9]的 

结论seo天天网络,在给定更大进化代数情况下,对低维向量,种 

规模在[15落伍站长,35]之间seo经验分享,优化结果较好;对高维向 

量,种规模在[30,50]之间时较好揭阳网。 

对于缩放因子F,由于差异进化的变异操作是 

基于体的差异向量信息来修正各染体基因 

值¨ 品牌推广部,因此F应根据进化过程自适应地调整链接分析。为 

此可采取如下办法:将F作为一个基因添加到每个 

个体中去荆门网站建设,即将F作为解向量的一个分量参与进 

化baidu网站。将解个体X =( 。新闻事件营销, :,…中山百度推广, )添加基因, 

变换为:( , ,…, , ,),这样F被 一 中 

的分量 代替北京危机公关处理。F参与进化的结果是不断被更 

新、选择、淘汰而趋向更佳值网站建设简介。 初始值在区间 

[0.1,0.9]中随机产生。 

交叉概率因子CR对算法的收敛性和收敛速度 

・设计与研究・ 组合机床与自动化加工技术 

本文的三维场数值计算部分是在Ansoft公司的 

Maxwell3D软件下进行的seo外链推广,将有限元计算的所有步 

影响很大。由(1)式可以看出google博客,如果CR越大网络营销电影, 

u + 向量中 + 出现几率增加闪电算,有利于局部收索 

+ 向量中 出 和加速收敛速度;如果CR越小, 骤网络平台推广,从建模、仿真、分析和后处理写入一个宏命令文 

件,再将该文件嵌入到优化算法程序中去进行整体 

设计和计算网络营销的发展趋势。优化变量一般选取对电机的磁阻力有 

现几率增加上海网站优化,有利于保持种的多样性和全局收索 

能力关键词seo排名。为了协调种多样性和收敛速度之间的平 

衡百度搜索排行,提出自适应调整CR的算法,即: 

2 

r 1 

较大影响的物理量,如动子铁心长度、定子永磁体宽 

CR:CR

…+(CR…一CR…)l l (2) 

度等因素网络营销网络推广,是一个多变量的优化问题。本文的算例 

L …J 

其中,g表示第g代;G…表示设置的更大寻优代数, 

CR…=0.1,CR…=0.9承德网站建设。初始阶段CR设置较小,提 

高全局收索能力,而在后期CR增大百度搜索引擎,加速收敛,以提 

高DE算法的性能合肥吉尔seo。 

3优化设计步骤 

引起PMLSM推力波动的因素很多,端部效应和 

齿槽效应是主要因素天津seo旺道。由于PMLSM的铁心不是闭 

合圆环的形状攻击网站,而是长直、两端开断的铁心,使得铁 

心端部的气隙磁阻发生急剧变化常德seo,造成了很大的端 

部作用力网站推广外链,即边端力;PMLSM的初级铁心使用开槽硅 

钢叠片聚合磁路,导磁介质的不连续使气隙磁密呈 

现出明显的齿槽效应企业推广,引起齿槽力。一般南昌高端网站建设,在分析直 

线电机推力波动时企业产品推广,常将边端力和齿槽力合称为磁 

阻力数据的分析,因为它们都是由气隙磁阻变化引起永磁励磁 

磁场严重畸变而产生的。 

由于磁阻力随位置变化免费网络推广工具,可选择磁阻力峰值的 

最小化为优化目标网站风格。计算磁阻力遵循以下步骤:首 

先计算端部效应单独作用下的边端力河北优化推广,再计算齿槽 

效应单独作用下的齿槽力,最后将二者合成得到磁 

阻力。 

单独计算边端力时如何推广,不计齿槽效应网站自然优化,直线电机 

可等效成一个无槽的电机。一般情况下seo北京,初级长度 

为2~3倍极距以上随州网站建设公司,两端之间基本上无相互影响大型网站建设, 

因而可以看成是两个半无限长的初级铁心单端受 

力的合成结果。首先选定整距长度作为初始计算 

值竞价恶意点击软件,在一个极距范围内,分别对初级铁心左端和右 

端作用力建立有限元模型龙口seo,求解电磁场后,采用虚 

功原理分别求出左端和右端作用力后进行合成得 

到边端力。 

单独计算齿槽力时,忽略动子长度有限引起的 

端部效应,为此丰镇网,将动子铁芯以现有的齿槽数为基本 

长度进行周期延拓百度优化排名软件,即其边界条件变为周期边界,相 

应上下边界条件为零电势广州seo优化,建立有限元模型,以电机 

一个极距为一个分析周期百度推广价格,分析电磁场后,运用虚功 

原理计算齿槽力博客发。 

在一个极距范围内怀化网站建设,将边端力和齿槽力合成得 

到不同位置的磁阻力,进而得到磁阻力峰值。 

是一台永磁直线同步电动机软文写作,选取的优化变量定为 

动子铁心长度Zseo网站优化。、永磁体宽度 seo引擎搜索,这两个变量组成 

DE中的一个向量微博营销成功案例。此时http500内部服务器错误,待优化的几何尺寸变量就 

是“解”,磁阻力峰值即是“解的性能”太保网。 

基于DE算法的永磁直线同步电动机优化设计 

的流程如图1所示。 

图1 永磁直线同步电机优化设计的算法框图 

设计的PMLSM动子铁心长度为132mm,永磁体 

宽度为28mm,高度为4mm百度在线,极距为32mm防城港360网,为了处理 

方便和减小解空间,根据经验网络营销新闻,给定了优化变量的上 

下限约束: 

c:[20上海aso优化,40]mm,zD:[120百度seo软件,160]mm。 

将NP设定为20开平网,更大迭代数设定为100。对于 

电机设计中遇到的离散变量使用简单内罚函数百度网盟,即 

离散变量超出范围则将其目标函数值直接取~大 

数网站打开速度,对于进化运算中生成的小数进行取整处理网站seo诊断。 

优化设计前后永磁体与动子铁心尺寸如表1所 

示,优化前后磁阻力对比如图2所示。 

表1 DE优化结果 

永磁体宽度 动子铁心 磁阻力 

(mm) 长度(mm) 峰值(N) 

初始值 28 132 37 

优化值 30 144 15 

2010年第1O期 

,  ’● 

・设计与研究・ 

[参考文献] 

优化 f 

[1]林健,左健民自己建立网站,等.全数字直线伺服系统设计[J].微电 

机,2008东关键词排名,41(6):84—86. f 

Z 

、 

l 

\ 广 、~ 

.7 

} ’

[2]林健杭州百度推广,汪木兰上海seo公司,等.永磁直线伺服系统专家自适应PID控 

制的研究[J].现代制造工程发稿,2008(1):48—50,100. 

[3] 金晓华沈阳做网站,林健.永磁直线电动机推力波动分析及其改善 

措施[J].中国制造业信息化hosts是什么,2007(11):9—12. 

林健,汪木兰,等.直线电动机应用于高速加工的关键技 

[4] 

术[J].现代制造工程,2007(4):114—118. 

/ —优化后/ \  、~ _ 争 ‘、●●  

、 

ner Storngoogle代理商,Kenneth Price.Differential Evolution—A sim— [5] Rai

ple and efficient adaptive scheme for global optimization over 

continuous spaces[J].TR一95—012麻城seo,March 1995. 

fferential Evolution for Function [6] Storn R.On the Usage of Di

图2优化前后在一极距范围内磁阻力对比 

Optimization[R].Berkeley:NAFIPS权重查询,1 996. 

[7] 高钟毓.机电控制工程[M].北京:清华大学出版社, 

2002. 

Rainer Storn.Kenneth Price.Differential Evolution—[8] A Sim— 

可见优化设计后seo案例分析,磁阻力峰值由37N减少为 

15N,优化效果明显。 

4 结束语 

本文提出改进的差分进化算法页面流量,动态更新种, 

并根据算法的进化情况英语网站建设,合理地调整参数百度和360,增强了算 

法的全局搜索能力;运用有限元法的求解直线 

电机内的磁场分布组织结构优化,叠加计算得到一个极距范围的 

ple and Eficientf Heuristic for Global Optimization over Con— 

tinuous Spaces[J].Journal of Global Optimization,1997 

(11):341—359. 

[9]高岳林.差分进化算法的参数研究[J].黑龙江大学自 

然科学学报北京 seo,2009深圳seo公司,26(1):81—85. 

磁阻力。本文实例表明哈密网,将差异进化算法与有限元 

结合,以减小推力波动作为目标黑龙江网站建设,对电机结构进行优 

化可以迅速地寻到更优点,不失为一种有效的优 

[10] M.M.Ali.A.torn.Population Set—based Global Optimiza— 

tion Algorithms:Some Modifications and Numerical Studies 

[J].Computer&Operations Research,2004网站历史截图,31:1703— 

化方法,为电机优化设计提供了一种新思路镇江网页设计。 

1725. (编辑赵蓉) 

(上接第1 l页) 

[J].计算机集成制造系统,2002,8(11):912—918. 

[4]王永,徐创文.面向STEP文件基于属性邻接图的加工特 

的数值来表示,本文运用相对简单的合并 

图替代计算复杂的属性邻接图靖江网站推广,采用模拟退火算法 

求解更大团替代了更大公共子图的复杂求解网络广告销售。而零 

征识别研究[J].机械工程师,2009(12):96—98. 

[5]刘雪梅seo服务,张树生,崔卫卫,等.逆向工程中基于属性邻接 

图的加工特征识别[J].计算机集成制造系统,2008(6): 

1162—1167. 

件三维模型可以方便地从标准化的STEP中间文件 

中提取东营建站。此方法在不影响匹配结果准确性的情况 

下,匹配零件局部特征的计算量更少网站推广公司,输出结果更为 

[6]王洪申如何提高百度权重,张树生,白晓亮,等.三维CAD模型局部结构检 

索属性图算法[J].计算机辅助设计与图形学学报,2008 

(3):1078—1084. 

直观黑帽,与神经网络算法相比,无需进行前期训练,便 

于从未分类零件库中筛选符合要求的模型长沙网站设计公司,因而具 

备更好的工程实用性武汉网站优化。 

[参考文献] 

[1]Han天津seo优化,JH;Requicha搜索引擎的概念,AAG.“Feature recognition from CAD 

models”.Computer Graphics深圳百度推广,March—April 1998,18(2): 

8O一94. 

[7]任蕾.基于STEP标准的几何信息的提取和模型重建 

[D].吉林:吉林大学友情链接英文,2008. 

[8]Bomze IM,Budinich M,Pardalos PM移动网站设计,et a1.The maximum 

clique problem.Handbook of combinatorial optimization如何进行产品推广, 

vo1.4.Kluwer Academic,Boston.1999. 

[9]Geng X,Xu J佛山 网络推广,Xiao J,Pan L.A simple simulated annea— 

ling algorithm for the maximum clique problem.Inf Sci [2]H.P.Kriegel搜索引擎优化工具,B.Stefan网络广告形式,P.Krbger,M.Pfeilfe,M. 

Schubert.“Using sets of feature vectors for similarity search 2007天蝎网站建设,177(22):5046—5071. 

on voxelized CAD objects”.In Proceedings of the 2003 

ACM SIGMOD international conference on Management of 

data,2003:587—598. 

[10]Busygin S.A new trust region technique for the maximum 

weight clique problem.Discrete Appl Math 2006,1 54 

(15):2080—2096. (编辑赵蓉) 

[3]陶品排名查询,张钱英文外链,叶棒.三维模型特征识别中的神经网络方法 

・15・ 

锐意摄影-我不愿让你一个人歌词