Một Thuật Toán Tối Ưu Đa Mục Tiêu Mới Hỗ Trợ Bởi Mô Hình Thay Thế Để Thiết Kế Máy Điện

Journal of Electrical Engineering & Technology - Tập 14 - Trang 1247-1254 - 2019
Dong-Kuk Lim1, Dong-Kyun Woo2
1Department of Electrical Engineering, University of Ulsan, Ulsan, South Korea
2Department of Electrical Engineering, Yeungnam University, Gyeongbuk, South Korea

Tóm tắt

Trong vấn đề tối ưu hóa đa mục tiêu áp dụng cho thiết kế máy điện, một thuật toán mới hỗ trợ bởi mô hình thay thế được đề xuất trong nghiên cứu này. Thuật toán được đề xuất có thể tìm ra tập hợp mặt trước Pareto vững chắc và phân bố đều một cách nhanh chóng và chính xác cho các giải pháp không chính thức vững chắc bằng cách sử dụng mô hình thay thế và xem xét độ không chắc chắn với kịch bản xấu nhất. Hiệu suất vượt trội của thuật toán được đề xuất đã được xác minh qua các hàm kiểm tra. Hơn nữa, thông qua việc áp dụng quy trình thiết kế tối ưu của động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu gắn bề mặt cho xe đạp điện, tính khả thi của thuật toán này đã được xác minh.

Từ khóa

#tối ưu hóa đa mục tiêu #thiết kế máy điện #thuật toán hỗ trợ mô hình thay thế #động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu #xe đạp điện.

Tài liệu tham khảo

Steiner G, Weber A, Magele C (2004) Managing uncertainties in electromagnetic design problems with robust optimization. IEEE Trans Magn 40(2):1094–1099 Mendes MHS, Soares GL, Coulomb JL, Vasconcelos JA (2013) A surrogate genetic programming based model to facilitate robust multi-objective optimization: a case study in magnetostatics. IEEE Trans Magn 49(5):2065–2068 Xia B, Ren Z, Koh CS (2014) Utilizing kriging surrogate models for multi-objective robust optimization of electromagnetic devices. IEEE Trans Magn 50(2):693–696 (Art. ID 7017104) Xiao S, Liu GQ, Zhang KL, Jing YZ, Duan JH, Barba PD, Sykulski JK (2018) Multi-objective pareto optimization of electromagnetic devices exploiting kriging with lipschitzian optimized expected improvement. IEEE Trans. Magn 54(3):1–4 (Art. ID 7001704) Kim IW, Woo DK, Lim DK, Jung SY, Lee CG, Ro JS, Jung HK (2014) Minimization of a cogging torque for an interior permanent magnet synchronous machine using a novel hybrid optimization algorithm. J Elect Eng Technol 9(3):859–865 Umadevi N, Balaji M, Kamaraj V, Padmanaban LA (2015) Data interpolation and design optimisation of brushless DC motor using generalized regression neural network. J Elect Eng Technol 10(1):188–194 Lim DK, Woo DK, Yeo HK, Jung SY, Ro JS, Jung HK (2015) A novel surrogate-assisted multi-objective optimization algorithm for an electromagnetic machine design. IEEE Trans Magn 51(3):1–4 (Art. ID 8200804) Lim DK, Yi KP, Jung SY, Jung HK, Ro JS (2015) Optimal design of an interior permanent magnet synchronous motor by using a new surrogate-assisted multi-objective optimization. IEEE Trans Magn 51(11):1–4 (Art. ID 8207504) Lim DK, Yi KP, Jung SY, Jung HK (2018) A novel sequential-stage optimization strategy for an interior permanent magnet synchronous generator design. IEEE Trans Ind Electron 65(2):1781–1790 Xia B, Ren Z, Zhang Y, Koh CS (2014) An adaptive optimization algorithm based on kriging interpolation with spherical model and its application to optimal design of switched reluctance motor. J Elect Eng Technol 9(5):1544–1550 Lim D, Jin Y, Ong Y-S, Sendhoff B (2010) Generalizing surrogateassisted evolutionary computation. IEEE Trans Evol Comput 14(3):329–355 Deb K, Pratap A, Agarwal S, Eyarivan T (2002) A fast and elitist multiobjective genetic algorithm: NSGA-II. IEEE Trans Evol 6(2):182–197 Coello CAC, Pulido GT, Lechuga MS (2004) Handling multiple objectives with particle swarm optimization. IEEE Trans Evol 8(3):256–278 Son YD, Kang GH (2010) Drive system design for a permanent magnet motor with independent excitation winding for an electric bicycle. J Elect Eng Technol 5(4):623–630 Hsu RC, Liu C-T, Chan D-Y (2012) A reinforcement-learningbased assisted power management with QoR provisioning for human-electric hybrid bicycle. IEEE Trans Ind Electron 59(8):3350–3359 Chan TF, Yan LT, Fang SY (2002) In-wheel permanent-magnet brushless DC motor drive for an electric bicycle. IEEE Trans Energy Convers 17(2):229–233 Lim DK, Cho YS, Ro JS, Jung SY, Jung HK (2016) Optimal design of an axial flux permanent magnet synchronous motor for the electric bicycle. IEEE Trans Magn 52(3):1–4 (Art. ID 8201204) Xia C, Deng W, Shi T, Yan Y (2016) Torque ripple minimization of PMSM using parameter optimization based iterative learning control. J Elect Eng Technol 11(2):425–436 Lee SH, Kim YJ, Lee KS, Kim SJ (2016) Multiobjective optimization design of small-scale wind power generator with outer rotor based on Box-Behnken design. IEEE Trans Appl Supercon 26(4):1–5 (Art. ID 5202605) Xia C, Deng W, Shi T, Yan Y (2017) A novel method of reducing the cogging torque in SPM machine with segmented stator. J Elect Eng Technol 12(2):718–725