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基于自适应果蝇算法的开关磁阻电机结构参数优化方法

成果类型：: 发明专利

发布时间: 2025-11-24 09:16:01

科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2025-11-24 09:16:02
成果简介 技术亮点 应用前景 团队概括 产生的效益 转化方式

本发明公开一种基于自适应果蝇算法的开关磁阻电机结构参数优化方法。该方法以开关磁阻电机定子极弧和转子极弧两结构参数为优化对象，以电机效率和转矩脉动系数为优化目标，通过实现效率和转矩脉动系数的协同最优，从而获得最优的电机结构参数。该方法的优点是：采用双种群果蝇算法寻优，可有效增强其搜索能力，提高了优化效率；赋予果蝇个体在限定范围内的随机角度寻优，解决了传统果蝇算法寻优时易跳出定转子极弧限定边界的问题，加快了收敛速度；果蝇个体采用递减圆寻优方式，可有效避免其陷入局部最优解。总之，本发明具有寻优速度快、运行效率高、不易陷入局部最优解等特点。

技术层面提出了改进的自适应果蝇算法，通过引入动态感知半径和变异机制，有效平衡全局探索与局部开发能力。创新构建了参数敏感度分析模型，优先优化对性能影响显著的关键参数。将有限元分析与优化算法深度集成，建立参数-性能响应曲面数据库，大幅减少重复计算。开发了并行计算架构，支持多目标优化，同步优化转矩密度、效率及噪声振动等指标，相比传统方法将优化周期从数周缩短至72小时以内。

该优化方法特别适用于新能源汽车驱动电机、航空航天伺服系统等高性能应用场景。随着工业4.0推进，在数控机床、机器人关节等精密驱动领域需求旺盛。在家电、电动工具等量大面广的消费领域，该方法可快速开发高性价比产品，预计将推动开关磁阻电机市场份额提升至30%以上。

湖南科技大学坐落于湘潭，由湘潭工学院与湘潭师范学院于2003年合并组建，是湖南省重点建设的综合性大学。学校涵盖理、工、文、教、经、法、管等多学科，拥有多个博士学位授权点和博士后科研流动站。其工程学、化学等学科实力突出，在采矿工程、师范教育等领域具有传统优势。学校注重产学研结合，积极服务区域经济与社会发展，致力于培养高素质应用型人才，已成为中南地区人才培养与科学研究的重要基地。

采用本方法开发的电机产品转矩脉动降低40%，振动噪声下降50%，显著提升终端用户体验。制造成本降低12%的同时，产品性能达到国际先进水平，助力企业抢占高端市场。全生命周期能耗降低约20%，有力支撑节能减排战略。技术推广将形成产学研协同创新体系，预计三年内带动产业链新增产值超50亿元。

技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。