基于多目标差分演化算法的电动汽车轮内开关磁阻电动机设计

在本文中，通过使用基于帕累托最优的多目标差分演化算法（PMODEA）为电动汽车（EV）设计了轮内开关磁阻电动机（IWSRM）。开关磁阻电机的性能取决于电机的尺寸参数。而最佳电机尺寸参数的估计是一个多目标优化问题。对直接驱动电动汽车的开关磁阻电机的尺寸参数进行优化时，将每个电机的体积、扭矩和效率指定为目标函数，将PMODEA作为设计开关磁阻电机的多目标优化问题的解决方案，由此获得了由电机尺寸组成的最优解集。

本文提出了具有实数的差分演化算法，而不是一些以诸如遗传算法的二进制形式运算的算法。PMODEA是一种灵活的方法，因为决策者可以从该解决方案集中选择最适合的解决方案。首先通过Maxwell3-D FEM分析对最优解集进行了选择，然后制造出能够产生期望扭矩的开关磁阻电机。将开关磁阻电机的静态和动态分析实验结果与Maxwell 3D FEM分析结果进行比较。所得出的结论表明，制造的开关磁阻电机满足所需要求。未来的研究工作在设计开关磁阻电机时，应当将电机的扭矩波动考虑在内，以获得扭矩更平滑的开关磁阻电机。此外，扩展当前堆栈长度时，电动汽车所需转矩可以由两个开关磁阻电机来代替四个开关磁阻电机产生。