Оптимизация конструкции составного мотора

Этот пример показывает, как найти расчётные параметры, которые оптимизируют составную кривую крутящий момент-скорость двигателя, чтобы соответствовать желаемой кривой.

Этот пример использует алгоритм оптимизации fminsearch. Можно также использовать другие инструменты оптимизации, доступные в Optimization Toolbox(TM), или разрабатывать свои собственные.

Обзор модели

Составной двигатель имеет постоянное напряжение питания, и движение вала является наклонной скоростью вращения. Идеальные датчики измеряют крутящий момент и ток, чтобы вычислить кривые скорость-крутящий момент, скорость-мощность и скорость-КПД.

Изменение параметров

Откройте скрипт данных, чтобы изменить параметры, которые остаются постоянными во время оптимизации, такие как напряжение питания и демпфирование ротора. Можно также выбрать требуемую кривую крутящий момент-скорость, используемую в целевой функции путем изменения номинальной скорости, номинального крутящего момента и наклона крутящего момента с номинальной скоростью.

Оптимизация

Чтобы найти минимум предоставленной целевой функции, учитывая начальное предположение x0, этот пример использует оптимизационную функцию fminsearch. Используемая целевая функция является максимальным расстоянием между фактической кривой скорости и желаемой кривой скорости. Оптимизируемыми параметрами являются сопротивление параллельной обмотки возбуждения, общий коэффициент противо-ЭДС, постоянная и отношение коэффициента противо-ЭДС параллельной обмотки возбуждения к общему коэффициенту противо-ЭДС

 
 Iteration   Func-count     min f(x)         Procedure
     0            1        0.0390636         
     1            4        0.0326722         initial simplex
     2            6        0.0268741         expand
     3            7        0.0268741         reflect
     4            9        0.0268741         contract inside
     5           10        0.0268741         reflect
     6           12        0.0268741         contract inside
     7           14        0.0268741         contract outside
     8           15        0.0268741         reflect
     9           16        0.0268741         reflect
    10           17        0.0268741         reflect
 
Exiting: Maximum number of iterations has been exceeded
         - increase MaxIter option.
         Current function value: 0.026874 

*****************************
Optimal minimized cost: 0.026874 N*m
*****************************
Motor parameters that produce the minimum distance to the desired torque-speed curve:
Optimal parallel field winding resistance = 225 Ohm
Optimal total back EMF = 1.365 H
Optimal ratio of parallel field winding back EMF divided by total back EMF = 0.42
*****************************

Результаты симуляции

Постройте кривые скорость-крутящий момент, скорость-мощность и скорость-КПД в расширенной области значений скоростей вала.