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《改进的区域消去法在电机优化设计中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第卷第期电机与控制学报年月改进的区域消去法在电机优化设计中的应用王秀和,贾宏新,张体娟,王义勇,秦宏山东工业大学,山东济南,《,,叉拓浙江大学浙江杭州博山电机厂山东亥犯习,〕〕摘要将一种新的全局优化算法一区域消去法引入电机优化设计领域。针对电机优化问题的具体特点,提出将混合罚函数法和修正的鲍威尔法进行组合用于其中的局部寻优。典型函数验证和在永磁起动机优化设计中的应用证明该方法适于工程问题的全局优化,且具有收敛速度快的特点。关键词区域消去法全局优化电机中图分类号文献标识码文章编号一姆一一一,,一,一,,一,,,,,,,,￡,业,而域,对这个领域内所有的点,使簇,则引言,任簇称为局
2、部最小点若对所有的,时则堵电机优化是带有多个不等式约束的非线性规划称为全局最小点文中是非空集,所以对总是存问题,其目标函数无法直接用解析式表达,且是一个在的。要进行优化设计,首先要选择合适的全局优化多极值函数。通常,可归结为一般非线性规划问题只算法,为此人们一直在探求最优解的全局优化算,,,寻找一组维可变向量使目标函数最小法并出现了一些新方法如遗传算法、、任而模拟退火法,”。,,一。其中是维实数集是约束集定义为简称和算法算法。口‘,,,⋯,尸起源于等人研究热力系统中最小能人口簇,,“,,〔量分布的统计物理学方法虽然最终收敛于全局,。式中为等式约束的个数为总约束个数对上最优点,但
3、其致命的弱点是收敛速度太慢,尽管式所描述的问题,若存在点的某个很小的可行领人们对其进行了改进,但未能从根本上解决。而收稿日期一一一,,,,作者简介王秀和男博士副教授主要从事特种电祝电机设计专家系统等方面的研究和教学电机与控制学报第卷,。算法在某些方面还不成熟应用较少则使几十如果尸接近一条轨迹从到’的映针对以上问题,文献提出了一种适于工程应射,则把护加到中,且使十。如果满足上,,用的非线性约束规划问题的全局优化算法一区域消述种情况之一则转否则把护加到凡中且使,几。,。去法址川简称算二令护从开始约束最小化程序并转。区域消,。法去法提供了全局优化算法的框架其中用序贯平方法局部寻优迭代
4、次产生点,,。角到的局部优化算法可由使用者根据具体情况选如果是局部最小点则使并转否则转择。文献将该算法与遗传算法、模拟退火法和如果当前点存在于或接近,则把加到,,,二,,算法进行了多方面的比较认为区域消去法比这些人中且使如果包含在或接近则使算法寻找全局最优点的能力强。几如果护接近一条轨迹,则把加到,,。,本文首先把算法引进到电机的优化设计中且使十如果满足上述种情况之一则,,,,。中并针对电机优化问题在算法框架下局部转否则转寻优时采用混合罚函数法把非线性约束问如果是新的局部最小点,则把它加到,,‘,,题转化为无约束问题然后用修正的鲍威尔法中且使否则增加寻找犷的次数转·,求解局部最
5、小点,其间采用一定的规则来提令如果大于给定的最大限定值高寻优效率典型函数验证和在电机优化中的实际则终止,否则转应用证明该方法计算速度快、全局寻优性能好,非常对区域消去法的改进适于工程问题的优化。在进行局部寻优时,采用了序贯平方法,该方法需要目标函数的微分,难以应用于工程实际问题。针改进的区域消去法,对电机优化问题和区域消去法的特点本文提出将区域消去法的基本原理和计算步骤混合罚函数法和修正的鲍威尔法进行组合优化求区域消。,,。去法的基本思想是系统地探索整个可行解这种方法寻优效率高收敛速度快十分有效罚域,以找到全局最小值。该算法避免在局部最小点附函数法」是一种求解非线性规划问题的数
6、值近和所有导致这个最小点的区域进行重复搜索,以解法它将有约束的最优化问题通过罚因子的选此增加在未被搜索区域找到新的局部最小点的机取变为一系列罚函数的最小值,从而将原问题转化。,。。会为此需要建立包含某类型点的集合以下该算为求解一系列无约束极值间题罚函数法又分为外法的集合为点法和内点法,分别从可行域的外部和内部逐步趋满足简单约束点集戈二满足显约束条件近约束边界的最优点。混合罚函数则是内点法和外出。,。,发点集二局部最小化的出发点点法的组合因此可以在显约束条件下直接产生初,,,局部最小值点集局部最小值点始点而不必担心初始点是否在可行域内这符合区。。拒绝点集满足拒绝条件域消去法的要求
7、修正的鲍威尔法是一种求解无约使用统一的覆盖戈的自由点分声法,这样可用束最小化问题的方法,它对原始的鲍威尔法在寻优。,。统一的概率在可行域内探索全局最小值由于在满方向上作了改进提高了寻优速度足的域中找一个点很困难,所以算法第一步在戈改进的区域消去法的典型函数验证中选择验证用的函数是国际上评价优化算法的典该算法的计数符号为为戈中元素的个数型函数,它包含三个全局最优点的典型函数,具体表为接近兀被拒绝点的个数为瓜中元素的个数。达式为为中元素的个数。区域消去法的计算步骤如下一一一、,,器补价初始化和戈
