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一、目標函數

在優化問題中，首先要確定目標函數，這要按具體的要求來決定，但應力求使目標函數簡單，能用單目標的就不要用多目標去優化，以采用較成熟的優化方法。

選擇確定目標函數是整個優化設計過程中zui重要的決策之一。有時存在著明顯的目標函數，有時會出現兩個或多個應當成為目標函數的量。這類問題可用多目標求解方法中的原則和辦法去處理。構造負荷目標函數時，應注意排除量綱以及數量級的影響。有時會覺得目標函數是很明顯的，實則不然，必須注意確立優化問題的真正目標函數。

此外，東莞電機廠提出應注意的一點是：一般情況下，由于設計變量和目標函數之間的高度非線性關系，在電機優化設計中，其目標函數很難用其變量的解析顯示表達，更不用說求其導數了，因此在選擇優化方法時應注意這一問題。

二、設計變量的確定和處理

在電機的優化設計中，決定電機性能指標的量很多，總計在50個以上。如電機的結構參數和電磁參數及其有關的量，理論上都應為變量。這樣似乎又嚴格又全面，實際上并不一定合適，有時甚至是不可能的。

在優化設計中，變量的選擇對優化結果影響較大，為避免過大的計算量、簡化程序，順利地求解優化問題，變量的選擇應盡量互相獨立，個數應盡量少。要注意選擇那些對目標函數和約束條件有明顯作用的量作為變量。按照這個原則及電磁計算的內在規律，對電機的幾十個設計變量加以具體分析。例如，考慮到中小型異步電動機都為東莞電機系列產品，并且是多與其它機械設備配套，要求有互換與通用性，故外徑D可按標準給定作為常量；再如槽口尺寸對電機的性能影響較小也可作為常量處理，這樣把一些次要的量以及特殊技術要求所能確定的量均按常量處理，變量數可大大減少。在選取電機設計變量時，還要根據具體情況，程序的功能及配合，加工工藝要求等具體問題具體分析做成抉擇，一般選10個左右作為變量。在求優化過程中若發現當作常量的量對性能影響很大時，例如深水泵電機轉子的電密，也可以變其為變量處理。

在電機優化設計中，確定為變量的若干參數常常有不同的量綱，在數量級上相差也很大，雖然其對電機性能影響指標都有重大影響，但在優化中它們實際上處于不平等的地位，目標函數等值面將會畸變得非常厲害，對搜索精度和方向上要求嚴苛，難于保證優化的順利進行，并會使數量級較小的變量的作用被忽略。因此對這些變量應做處理，可以用放大或縮小比例尺的方法，也可以用“標幺值”的做法將各量被其相應的給定值除一下化為無量綱的量，然后去進行優化，zui后結果再分別變換為原來的實際變量。

三、約束條件

電機的性能約束是根據電機設計的性能指標而確定的約束，有幾個性能指標，就有幾個性能約束。除此之外，還有一些限制變量取值出現異常值的限制，如受強度限制的zui小轉子沖片內徑，zui小槽形尺寸，zui下齒根寬；受工藝限制的zui短的線圈端部長度，zui高的槽滿率；受飽和限制的zui高齒軛磁密等。還有些根據經驗法則或由于缺乏適當的計算公式或其它途徑提出的限制而形成的約束，如為簡化優化問題，原來做為優化標準轉化而來的某些限制，以及設計變量取值必須為整型量或給定尾數型的離散量而增加的部分約束條件等等。

電機的優化設計就是在全面滿足上述多種約束條件想前提下求出目標函數的*值。一般情況下，把電機的約束條件表示成設計變量的顯函數形式是不太可能與不實際的，這顯然左右著優化方法的選擇。從簡化問題與求優順利的角度而言，約束條件的個數應盡量少。而為了突出某個或某些性能指標的重要性，可如同罰函數中權因子那樣采用加權的方法。

 
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