基于多目標差分演化算法的電動汽車輪內開關磁阻電動機設計

在本文中，通過使用基于帕累托最優(yōu)的多目標差分演化算法（PMODEA）為電動汽車（EV）設計了輪內開關磁阻電動機（IWSRM）。開關磁阻電機的性能取決于電機的尺寸參數。而最佳電機尺寸參數的估計是一個多目標優(yōu)化問題。對直接驅動電動汽車的開關磁阻電機的尺寸參數進行優(yōu)化時，將每個電機的體積、扭矩和效率指定為目標函數，將PMODEA作為設計開關磁阻電機的多目標優(yōu)化問題的解決方案，由此獲得了由電機尺寸組成的最優(yōu)解集。

本文提出了具有實數的差分演化算法，而不是一些以諸如遺傳算法的二進制形式運算的算法。PMODEA是一種靈活的方法，因為決策者可以從該解決方案集中選擇最適合的解決方案。首先通過Maxwell3-D FEM分析對最優(yōu)解集進行了選擇，然后制造出能夠產生期望扭矩的開關磁阻電機。將開關磁阻電機的靜態(tài)和動態(tài)分析實驗結果與Maxwell 3D FEM分析結果進行比較。所得出的結論表明，制造的開關磁阻電機滿足所需要求。未來的研究工作在設計開關磁阻電機時，應當將電機的扭矩波動考慮在內，以獲得扭矩更平滑的開關磁阻電機。此外，擴展當前堆棧長度時，電動汽車所需轉矩可以由兩個開關磁阻電機來代替四個開關磁阻電機產生。