電磁裝置優(yōu)化設(shè)計的應(yīng)用研究.pdf

1、電磁裝置優(yōu)化設(shè)計問題一直以來都是計算電磁學(xué)領(lǐng)域的研究熱點，特別是現(xiàn)代計算機的發(fā)展和數(shù)值分析技術(shù)的成熟給電磁裝置的優(yōu)化設(shè)計提出了更高的要求。電磁裝置的優(yōu)化設(shè)計是根據(jù)要達到的電磁特性或系統(tǒng)特性求解裝置的結(jié)構(gòu)、介質(zhì)和源參數(shù)等，它是以電磁計算作為基礎(chǔ)，并且有優(yōu)化設(shè)計的相關(guān)特點，如約束條件的限制、解的不確定性和采用優(yōu)化計算等，因此給求解帶來了很多困難。本文主要探索了電磁裝置優(yōu)化設(shè)計問題的一般解決方案，并且以實例驗證方案的可行性。
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2、磁裝置的優(yōu)化設(shè)計目標(biāo)往往涉及裝置的靜態(tài)特性與動態(tài)特性兩個方面（這里的動態(tài)特性特指裝置的相對運動的特性，而不是電磁參數(shù)的動態(tài)特性）。針對靜態(tài)特性的優(yōu)化，本文主要探討了無鐵心電磁驅(qū)動器和螺線管的兩個問題；針對動態(tài)特性的優(yōu)化，本文探討的是電動斥力機構(gòu)的優(yōu)化問題。無鐵心電磁驅(qū)動器和螺線管沒有機械的運動，優(yōu)化設(shè)計的目標(biāo)只是電磁特性的滿足，并且因為在求解過程中不需要耦合運動，從而大大簡化了計算，因此這兩個優(yōu)化問題非常適合用作優(yōu)化的理論與方法的研究。

3、電磁裝置動態(tài)特性的設(shè)計目標(biāo)往往不光是電磁特性的滿足，而且需要運動特性的滿足，所以求解過程復(fù)雜，電動斥力機構(gòu)作為目前很熱的一個實際工程問題，很適合用來探索工程上實用的優(yōu)化方法與思路。
　　 從優(yōu)化的目標(biāo)看，可以將優(yōu)化問題分為單目標(biāo)優(yōu)化和多目標(biāo)優(yōu)化，如無鐵心電磁驅(qū)動器問題為單目標(biāo)優(yōu)化，螺線管優(yōu)化問題為多目標(biāo)優(yōu)化。從優(yōu)化的方法看，本文采用了直接優(yōu)化和間接優(yōu)化兩種方法，直接優(yōu)化方法引入了一種普適的優(yōu)化算法——模式搜索算法，間接優(yōu)化方法引