研究与开发
年第5
期
IGA 优化设计
刘
静
1
王福忠
1,2
余
淋
3
袁世鹰
1,2
（1.河南理工大学电气工程与自动化学院，河南焦作454000；
2.中国矿业大学机电与信息工程学院，北京100083；
3.河南省中原油田供电管理处，河南濮阳457001）
摘要在分析永磁直线同步电动机数学模型的基础上，构建了永磁同步直线电机的动态仿真模型，进行了仿真试验。并运用数学规划中的最优化理论，采用自适应参数调整和适应值定标相结合的改进遗传算法对永磁直线同步电动机进行优化设计。 关键词：永磁直线同步电动机；优化；改进遗传算法
The Model Building and IGA Optimization Design of Permanent Magnet Linear Synchronous Motor
Liu Jing W a ng Fuzhong Y u Lin Y uan Shiying
（1.School of Electrical Engineering&Automation,Henan Polytechnic University,Jiaozuo,He ’nan 454000；2.Shool of Mechanical Electronic&InformationEngineering,China University of Mining &Technology ,Beijing100083；
3.He ’nan Province Zhongyuan Olfield Power Administration,Puyang,He ’nan 457001）Abstr act Based on the analysis of mathematical models of PMLSM,a simulation model of
PMLSM is estab1ished and simulated.In this paper,according to the optimization theory in the mathematical programming,proposed IGA that combined adaptive-parameters-adjustment and adapt-value-calibration and use it to optimize the PMLSM design.
Key words ：permanent magnet linear synchronous motor ；optimization ；improved genetic algorithm
1引言
永磁直线同步电机(PMLSM)因功率因数和效率高、力密度大、定位精确和反应速度快等特点而受到普遍关注。分段初级PMLSM 的初级像积木一样组成阵列，使初级安装方便、更换灵活，同时给优化设计带来了更大的空间。因此，建立永磁同步直线电动机的仿真模型，并对其进行优化设计具有十分重要的意义。
本文在分析PMLSM 数学模型基础上，借助于Matlab/Simulink 强大的仿真建模能力在Simulink 中，建立了PMLSM 仿真模型，通过对实例电机的仿真给出了仿真波形，并通过改进遗传算法对PMLSM 进行优化设计，优化后的电机即保证和改善了其综合性能指标，又减少电机体积、节约材料、降低电机的造价。
2永磁同步直线电机的电机方程式
永磁直线同步电动机采用永磁体（动子）移动、
电枢绕组（定子）静止的结构，适应于长距离、大
推力的工业场合。在定子绕组中通入三相对称的正弦电流后，将在气隙中产生前进的行波磁场，行波磁场与永磁体的励磁磁场相互作用便会产生电磁推力，在这个推力的作用，动子便会沿行波磁场运动相反的方向作直线运动，其速度等于同步速度，即2s v f τ=，改变三相电流的相序就可以改变行波磁场的方向，从而改变动子的运动方向。这就是永磁直线同步电动机的基本工作原理[1]。根据永磁直线同步电动机的基本原理电动机的模型可以等效为图1[2] 。
图1
永磁直线同步电动机的等效模型
国家自然科学基金项目(资助号：633)
河南省自然科学基金项目(资助号：65)
河南省教育厅科学技术研究项目(资助号：566)
200924
0740402110000200104001
