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基于Game理论的电器电磁机构多目标优化设计技术的研究

王健  
【摘要】: 长期以来,人们一直寻求电磁机构的最佳设计方案,希望制造出更加质优价廉的电磁机构,因此,多目标优化设计技术成为电器电磁机构研究领域的一个重要课题。本文对多目标优化设计过程中的动特性求解方法、优化理论、全局优化算法和实现技术这四个方面作了系统的研究。 首先,本文研究了求解电磁机构动特性的方法。本文采用场路混合法进行动特性求解,改变了过去单一采用磁场有限元法或瞬态磁路法的方式,使这两种方法有机的结合起来,更好的发挥各自优点,并以实际结果证明了该方法的可行性。 第二,进一步研究了电器电磁机构的多目标优化设计方法。相对于传统的设计方法,这种方法的优势是显而易见的。本文用近年来在各个领域均发展较快的博弈论来建立优化模型,采用禁忌搜索算法进行全局优化,设计出了性能更好的电磁机构。 第三,采用面向对象的编程技术,设计开发了“电器电磁机构优化设计及动态仿真应用软件”。该软件能根据用户需求,进行电磁机构的优化设计,并以直观的方式给用户提供优化方案,从而指导用户进行优化设计;用户也可应用该软件单独进行动态仿真。 第四,进行了样品加工和数据测试。本文以CJ20-25型交流接触器为主要研究对象,采用多目标优化设计技术对其电磁机构进行了优化设计,根据优化结果加工出了优化后的接触器样品,并请福州大学有关试验人员对样品的动特性参数进行了测试。测试结果表明:优化后的样品比优化前的样品在动态性能方面有所改善,验证了优化方案的可行性。 本文对电器电磁机构的多目标优化设计方法和动态仿真方法进行了系统的研究,提出了适合于本课题的解决方法,并详细阐述了相应的应用软件的设计方法。


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