[发明专利]一种永磁电机多目标优化设计方法和系统

权利要求书

1.一种永磁电机多目标优化设计方法，其特征在于，包括：

S1.完成电机初步设计，确定其待优化的目标性能、参与优化过程的电机结构参数及其变化范围与水平数；

S2.利用田口法结合有限元仿真获取不同参数配合下的各目标性能，并根据各目标性能的优化需求，计算各目标性能对应的信噪比；

S3.将各组参数作为输入数据，将对应的目标性能的信噪比作为输出数据，采用RBF神经网络对输入数据和输出数据的非线性关系进行建模；

S4.利用构建得到的模型预测电机在初始设计方案下与其它参数配合对应的目标性能的信噪比；

S5.根据预测得到的信噪比，计算对应参数配合方案下各个目标性能的质量损失百分比；所述质量损失百分比表征不同结构参数配合方案相比于初始设计方案的改进；

S6.利用模糊最优最劣方法计算各目标性能的权重系数；

S7.在不同参数配合下，根据各个目标性能的权重系数和质量损失百分比构建合成指标；

S8.寻找合成指标最小值，将其对应的参数配合方案作为最优设计结果。

2.根据权利要求1所述的一种永磁电机多目标优化设计方法，其特征在于，步骤S2具体包括：

由田口法原理，建立符合结构参数数量与其水平数的田口实验正交表；

在有限元软件中对田口实验正交表对应的参数配合方案分别进行仿真分析，记录不同参数配合下的各目标性能；

根据各目标性能的优化需求，在“望目”、“望大”和“望小”三者中对目标性能选择合适的特性，用相应的公式计算各目标性能对应的信噪比。

3.根据权利要求2所述的一种永磁电机多目标优化设计方法，其特征在于，望目，望大，望小三个特性的信噪比S/N计算公式分别为：

其中，表示测量数据的平均值，y_i表示测量数据；n为样本总数。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种永磁电机多目标优化设计方法，其特征在于，质量损失百分比PRQL的计算公式为：

其中，η表示新设计方案的信噪比；η₀表示初始设计方案的信噪比。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种永磁电机多目标优化设计方法，其特征在于，合成指标WPRQL的计算公式为：

其中：N表示性能指标的个数；ω_N表示第N个性能指标的权重系数；PRQL_N表示第N个性能指标的PRQL值。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种永磁电机多目标优化设计方法，其特征在于，步骤S6具体包括：

01：选择出最优指标和最劣指标；

02：进行最优指标与所有指标的重要度评价，得到模糊最优比较向量为：其中表示最优指标对于指标j的模糊偏好；

03：进行所有指标与最劣指标的重要度评价，获得模糊最劣比较向量为其中表示指标j对于最劣指标的模糊偏好；

04：获取最优模糊权重集其中，表示指标j的最优模糊权重；

05.通过重心法将最优模糊权重及转化为以下的R单值表达，由下式计算：

l,m,u分别表示三角模糊数的下限值，模态值和上限值。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种永磁电机多目标优化设计方法，其特征在于，步骤S8的具体实施过程为：

利用SAPSO算法进行最优结构参数配合的寻优过程，将合成指标WPRQL作为SAPSO主优化程序的评价函数，最优结构参数配合方案对应于WPRQL的最小值，找出WPRQL的最小值后，再反向求解出最优的结构参数配合方案。

8.一种永磁电机多目标优化设计系统，其特征在于，包括：计算机可读存储介质和处理器；

所述计算机可读存储介质用于存储可执行指令；

所述处理器用于读取所述计算机可读存储介质中存储的可执行指令，执行权利要求1至7任一项所述的永磁电机多目标优化设计方法。