开关磁阻电机自主优化设计方法研究与cad实现--毕业论文设计.docx

开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor, SRM）是一种特殊的电动机，其工作原理基于磁阻效应，即磁通在低磁阻路径中更易于通过。由于SRM的结构简单、成本低、控制灵活，它在工业领域中有着广泛的应用。然而，由于其绕组电流的非正弦特性及铁芯磁密的高饱和性，设计SRM时面临诸多挑战。传统的设计方法往往不能有效地解决这些问题，因此，SRM的自主优化设计方法的研究显得尤为重要。 本毕业设计论文主要关注开关磁阻电机的自主优化设计方法及其计算机辅助设计（CAD）实现。论文深入探讨了开关磁阻电机的传统设计方法，理解电机的基本工作原理、电磁特性以及关键参数的影响。在此基础上，论文进一步研究了优化算法，特别是遗传算法，通过对算法的性能进行仿真分析和改进，以适应多参数、多目标的优化需求。 优化算法的选择是论文的关键部分。尽管遗传算法在解决复杂优化问题上有一定优势，但面对离散优化问题时，容易陷入局部最优。为克服这一问题，论文采用了粒子群优化算法（Particle Swarm Optimization, PSO），因为PSO具有快速搜索、高效率、算法简单等优点。同时，为了改善PSO在处理离散问题时的局限性，论文结合模拟退火算法（Simulated Annealing, SA）的特点，引入概率函数来选择性地接受新解，从而避免早熟收敛，提升全局寻优能力。 论文的具体实施步骤如下： 1. 资料收集和总体框架设计，了解SRM的基本理论和已有设计方法。 2. 研究SRM的传统设计方法，明确电机设计的关键参数。 3. 对比研究遗传算法、粒子群优化算法等，选定优化策略。 4. 进行敏感性分析，确定影响电机性能的关键尺寸，如定转子极弧和转子外径。 5. 利用改进的优化算法对电机几何尺寸进行优化，以减小转矩脉动和提高效率。 6. 使用C++ Builder开发CAD软件，实现电机设计的自动化和可视化。 7. 测试和改进优化方法及CAD软件性能，确保设计精度和实用性。 参考文献涵盖了SRM的设计理论、CAD技术、优化算法以及相关实证研究，为论文提供了理论和技术支持。通过这项研究，不仅可以提升开关磁阻电机的设计效率，也有助于推动电机技术的创新和发展。