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13600443583首先要為建模提供一定數(shù)量的具有代表性的訓(xùn)練和測試樣本數(shù)據(jù)。正交試驗設(shè)計是工程實踐上最主用的一種安排試驗的方式1,它具有很好的正交性,可以合理地以最少的試驗次數(shù)取得較真實的信息。本文用于爪極發(fā)電機(jī)正交試驗設(shè)計數(shù)據(jù)水平表如所示。
爪極電機(jī)特殊的形狀決定了整個求解區(qū)域是三維的?;谌S有限元電磁仿真技術(shù),利用能量攝動法計算各個位置繞組的自感、互感,進(jìn)而求得輸出電壓。這樣就獲得了足夠的滿足支持向量機(jī)回歸的樣本數(shù)據(jù),利用SVM回歸方式對爪極發(fā)電機(jī)的參數(shù)與電壓的輸入輸出關(guān)系進(jìn)行非線性回歸建模。
模型的驗證本文主要從SVM模型的計算效率和它的計算正確性的角度來對它進(jìn)行驗證。為了驗證SVM建立的非數(shù)據(jù)模型的可靠性,基于有限元計算方式,獲得一組新的樣本對SVM進(jìn)行檢修。檢測方式是將有限元計算的同樣的輸入?yún)?shù)分別代入SVM模型,將計算結(jié)果進(jìn)行比較,觀察輸出結(jié)果是不是有顯著的差異。檢查結(jié)果如所示。
SVM模型和FEM模型輸出電壓波形從可以看出,兩種計算模型輸出結(jié)果之間存在誤差比較小,可以認(rèn)為模型是準(zhǔn)確的。為了驗證所建立的SVM回歸模型的計算效率,將FEM模型和SVM模型對同一參數(shù)樣例進(jìn)行計算比較,比較結(jié)果如所示。
基于混沌理論的爪極發(fā)電機(jī)數(shù)據(jù)優(yōu)化爪極發(fā)電機(jī)優(yōu)化問題,是一個高度非線性的、多極值的、不可微分的多數(shù)據(jù)的大規(guī)模計算問題,選定高效的優(yōu)化算法是優(yōu)化設(shè)計的關(guān)鍵。有多種優(yōu)化方法可以用于爪極的參數(shù)優(yōu)化問題。比如單純形法,遺傳算法,混沌優(yōu)化方式等等。
但是傳統(tǒng)的優(yōu)化方法容易陷入局部極小,遺傳算法的優(yōu)化結(jié)果具有隨機(jī)性,多次執(zhí)行算法流程會得到不同的優(yōu)化結(jié)果,仍需人作業(yè)出選擇1。本文選擇混沌優(yōu)化方式對爪極發(fā)電機(jī)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。
優(yōu)化結(jié)果剖析取混沌變量的長度為50,以正交優(yōu)化的結(jié)果為參考,合理設(shè)置搜索空間的大小,進(jìn)行首次全局優(yōu)化,而后以全局優(yōu)化的結(jié)果為中心點,在5個數(shù)據(jù)的對應(yīng)鄰域內(nèi),進(jìn)行局部搜索,依此縮小搜索范圍,直到所得結(jié)果穩(wěn)定在一個相對小的范圍內(nèi)終止計算,輸出結(jié)果。
結(jié)論爪極發(fā)電機(jī)是一種特殊的同步發(fā)電機(jī),由于組成簡單,制造成本低,因而廣泛應(yīng)用于康明斯、航天等國民經(jīng)濟(jì)重要領(lǐng)域。爪極發(fā)電機(jī)的參數(shù)優(yōu)化是一個高度非線性、多參數(shù)的復(fù)雜的優(yōu)化問題,優(yōu)化計算成本很高,尋求高效優(yōu)化算法對爪極發(fā)電機(jī)數(shù)據(jù)優(yōu)化具有很重要的意義。