基于敏感度分析的球面磁悬浮飞轮电机多目标分层优化设计.pdfVIP

第20卷第2期电气工程学报Vol.20No.2

2025年4月JOURNALOFELECTRICALENGINEERINGApr.2025

DOI：10.11985/2025.02.012

基于敏感度分析的球面磁悬浮飞轮电机多目标

*

分层优化设计

朱志莹1,211,211

焦金帅徐政孟凡浩安聪

(1.南京工程学院电力工程学院南京211167；

2.东南大学电气工程学院南京210096)

摘要：针对球面磁悬浮飞轮电机的参数优化设计问题，提出一种基于参数敏感度分析的多目标分层优化设计方案。在介绍电

机运行机理及电磁分析的基础上，以转矩、悬浮力为优化目标，通过对电机结构参数进行敏感度分析，利用构建敏感度方程，

将电机参数划分为主敏感度参数和次敏感度参数，针对主敏感度参数和次敏感度参数，依次分别采用支持向量机进行非参数

建模，并通过惯性权重自适应改变的混沌粒子群算法进行寻优；最后，通过有限元仿真验证了所提算法的有效性，结果表明

优化后电机转矩提高6%，悬浮力提高27.99%。

关键词：球面磁悬浮飞轮电机；参数敏感度分析；分层优化；支持向量机；惯性权重自适应改变的混沌粒子群算法

中图分类号：TM351

Multi-objectiveStratifiedOptimizationDesignofSphericalBearingless

FlywheelMachineBasedonSensitivityAnalysis

ZHUZhiying1,2JIAOJinshuai1XUZheng1,2MENGFanhao1ANCong1

(1.SchoolofElectricPowerEngineering,NanjingInstituteofTechnology,Nanjing211167;

2.SchoolofElectricalEngineering,SoutheastUniversity,Nanjing210096)

AbstractAimingattheparameteroptimizationdesignproblemofsphericalbearinglessflywheelmachine,amulti-objectivestratified

：

optimizationdesignschemebasedonparametersensitivityanalysisisproposed.Onthebasisofintroducingthemachineoperation

mechanismandelectromagneticanalysis,takingtorqueandsuspensionforceastheoptimizationgoals,themachineparametersare

dividedintomainsensitivityparametersandsub-sensitivityparametersbyconstructingsensitivityequations,andsupportvector

machinesareusedfornonparametricm