电机智能设计方法 目录
前言绪论**章 绪论1.1 电机CAD技术的发展概况1.2 问题的症结1.3 从常规计算机辅助设计到智能设计参考文献基础篇第二章 电机设计的基础理论与方法2.1 基于变参数模型的电磁设计分析方法2.2 计及转子集肤效应影响分析2.2.1 半开口槽模型2.2.2 闭口槽模型2.2.3 计算实例2.3 计及电源中时间谐波的影响分析2.3.1 时间谐波分量对定子电流的影响2.3.2 时间谐波分量对电机效率的影响2.3.3 时间谐波分量对电机转矩的影响2.3.4 计及谐波影响的等效电路2.3.5 基于谐波分析法的变频电机分析计算2.3.6 实例与分析2.4 电机直接设计综合法2.4.1 Levi的直接设计综合法2.4.2 改进的直接设计综合法2.5 小结参考文献第三章 电机CAD的基本理论与方法3.1 电机CAD的一般过程3.1.1 电机电磁设计内容和一般步骤3.1.2 电机CAD的一般过程3.2 开放式电机CAD集成系统3.2.1 软件评价原则3.2.2 当前电机CAD系统的主要问题分析3.2.3 开放式电机CAD集成系统的软件思想3.2.4 开放式电机CAD集成系统结构3.2.5 开放式电机CAD集成系统的三视图模型3.2.6 开放式电机CAD集成系统的面向对象分析3.2.7 开放式电机CAD集成系统实现3.3 开放式电机CAD集成系统的数据模型与数据库设计3.3.1 开放式电机CAD集成系统数据分析3.3.2 开放式电机CAD系统数据的模块化分析3.3.3 开放式电机CAD系统数据库系统设计3.3.4 开放式电机CAD集成系统数据库实现3.3.5 数据库系统的安全模式3.4 开放式电机CAD集成系统的人机界面设计3.4.1 人机界面设计及原则3.4.2 开放式电机CAD集成系统的人机界面设计3.5 小结参考文献第四章 智能设计的基本理论与方法4.1 智能设计的基本概念4.1.1 智能设计的内涵4.1.2 智能设计的发展阶段4.1.3 智能设计的层次4.1.4 智能设计的特点4.2 智能设计的主要方法4.3 电机智能设计系统的体系结构4.3.1 电机智能设计流程分析4.3.2 电机智能设计系统的总体设计思想4.3.3 电机智能设计系统的体系结构4.3.4 电机智能设计系统的关键技术4.4 支持向量机在电机分析仿真中的应用4.4.1 支持向量机的基本原理4.4.2 硅钢片材料特性的支持向量机建模4.4.3 转子槽集肤效应的支持向量机建模4.5 小结参考文献技术篇第五章 基于模糊逻辑的电机设计综合评价方法5.1 评价指标体系5.1.1 电机设计方案的评价指标体系5.1.2 评价指标权重的确定5.2 评价指标隶属度的建立5.2.1 定量指标特征值的量化5.2.2 定性指标特征值的量化5.3 电机设计方案的模糊综合评价5.3.1 单级评价模型的建立5.3.2 综合评价过程5.3.3 电机设计方案评价实例5.3.4 电机多方案模糊优选5.4 面向智能设计的电机设计状态综合评价系统5.4.1 电视设计综合评价分析5.4.2 电机设计状态综合评价模型5.5 小结参考文献第六章 基于实例推理技术的电机初始设计方法6.1 CBR的基本原理6.1.1 CBR的一般过程6.1.2 CBR系统的开发流程6.1.3 范例表示和索引6.1.4 范例检索和改编6.1.5 基于范例的学习6.2 基于神经网络和数据库技术的电机初始方案设计方法6.2.1 神经网络的基本概念6.2.2 基于神经网络和数据库技术的电机设计初始方案确定方法6.2.3 电机设计工程数据库与设计系统的结合方法6.2.4 电机设计工程数据库系统设计6.3 基于CBR的电机初始方案设计系统6.3.1 电机设计实例描述及实例库建立6.3.2 基于神经网络的CBR系统检索机制6.3.3 基于神经网络的实例相似度判断6.4 小结参考文献第七章 基于混合型专家系统技术的电机调整设计方法7.1 基于规则推理的专家系统基本原理7.1.1 专家系统的基本特征7.1.2 专家系统基本结构及一般方法7.2 基于规则推理的电机设计混合专家系统7.2.1 系统的总体设计7.2.2 知识库的建立7.2.3 知识的表达7.2.4 知识库的组织7.2.5 系统中推理机制的实现7.3 电机调整设计规则分析7.3.1 电机的设计层次7.3.2 热负荷的调整7.3.3 铁耗及主磁路饱和的调整7.3.4 电机额定转速的调整7.3.5 堵转性能的调整7.4 集成神经网络推理机制的电机调整设计专家系统7.4.1 系统的总体设计与构成7.4.2 系统的工作流程7.4.3 基于神经网络的推理机制实现7.4.4 调整实例7.5 小结参考文献第八章 基于遗传算法的电机优化设计方法8.1 电机优化设计的数学模型8.1.1 优化设计目标函数的选择8.1.2 优化设计变量的选取和处理8.1.3 优化约束条件的处理8.2 遗传算法的基本原理8.2.1 遗传算法的常用术语8.2.2 遗传算法的计算过程及相关技术8.3 电机遗传算法优化设计的实现8.3.1 编译码技术8.3.2 群体设定8.3.3 遗传操作8.3.4 收敛问题与迭代停止条件8.4 基于变焦自适应遗传算法的电机优化设计8.4.1 初始种群形状对优化结果的影响及其对策8.4.2 变焦控制策略的提出8.4.3 基于变焦自适应遗传算法的电机优化设计程序编制8.4.4 优化实例8.5 小结参考文献展望篇第九章 电机智能设计集成平台的研究9.1 电机智能设计集成平台概念的提出9.1.1 集成平台的定义9.1.2 集成平台的基本特性9.2 集成平台的总体结构与实现9.2.1 集成平台的功能结构9.2.2 集成平台的实现9.3 集成平台中的关键技术研究9.3.1 电机设计模型的集成技术9.3.2 电机计算机辅助绘图技术9.3.3 集成平台远程设计方法及其实现9.4 小结参考文献
电机智能设计方法 节选
《电机智能设计方法》主要围绕电机智能设计的基本理论和方法，详细阐述了近年来形成的适于CAD系统的电机智能设计方法。全书分为绪论、基础篇、技术篇和展望篇四大部分。**章是《电机智能设计方法》的绪论篇。第二至第四章组成了基础篇，该篇围绕电机智能设计这一主题，介绍了电机智能设计所涉及的电机设计、电机CAD基础以及智能设计的理论和方法。第五至第八章组成了技术篇，该篇介绍了电机智能设计的具体方法和开发实例，包括基于模糊逻辑的电机设计综合评价方法、基于实例推理技术的电机初始设计方法、基于混合型专家系统的电机调整设计方法和基于遗传算法的电机优化设计方法。第九章为展望篇，从智能化、集成化、网络化的角度对电机CAD技术的发展进行了分析，提出了基于网络的电机设计智能集成平台的概念。《电机智能设计方法》既有较强的理论性，注意介绍基本理论和基本概念，同时又兼顾工程实际，反映了作者近十几年来从事电机智能设计研究和开发的科研成果和国内外的研究进展，可供从事电机CAD的工程技术人员参考，也可作为高等学校电机与电器专业的研究生教材；还可作为电工类专业、自动控制类专业的师生或有关技术人员的教学参考书或继续教育教材。
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插图：第二章 电机设计的基础理论与方法电机设计是一个由性能空间（用户设计要求）向几何结构空间（电机制造参数）映射的过程，它涉及设计分析、设计综合。设计分析是由给定的设计方案计算其性能指标的过程，传统的设计方法主要采用尝试设计，设计者依据初始方案的设计分析结果采取适当的方法与步骤来调整与改进设计方案，使其达到要求的设计指标。在现代常采用的优化设计过程中，目标函数与约束函数的确定均要依赖于设计分析过程求解，因此设计分析是电机设计的基础。设计综合则是根据用户提出的数据和性能指标寻求满足这些要求的设计方案的过程。因而它与设计分析是互逆的。近年来，以高速电机、高效电机、高力矩电机等为代表的特性电机产品需求越来越广泛，这就要求设计方案的求得不能拘泥于传统的尝试设计过程，直接从用户需求出发的设计综合方法将有更广阔的应用前景。因此，本章将以异步电机为对象，首先介绍基于变参数模型的电磁校核计算分析方法，以及其所涉及的集肤效应、谐波效应等特殊问题的处理，最后给出一种基于用户设计要求直接确定设计方案的改进直接设计综合法。2.1基于变参数模型的电磁设计分析方法设计分析过程通常要从准确性、通用性及计算功能三个主要方面来考虑。设计分析的准确性是指电机性能指标的实测值与设计分析得出的计算值的吻合程度，它反映了在设计阶段能否准确掌握电机电磁变化的实际规律，是考核设计系统水平的首要标志，准确性高可以有效地提高设计质量，减少样机试制环节。设计分析的通用性是指其适用范围的大小，它反映了设计系统的应用范围，及对新产品的开发设计能力，这是研究设计分析方法时应加以重视的，过多使用经验公式曲线，是影响通用性的重要因素。计算功能强的设计分析程序可以向设计者提供更详尽的分析结果，以利于更全面地了解电机的运行性能。
电机智能设计方法 作者简介
方瑞明，男，1972年8月生，江西宜春人，汉族，教授，硕士生导师。2002年在东南大学电气工程系获得博士学位。现任华侨大学电气工程系主任，中国船舶重工集团公司“舰船综合电力技术”国防重点实验室客座教授，福建省新世纪优秀人才入选者。曾任日本神户大学客座研究员。主要从事电机电器智能设计、电力设备状态在线监测与故障诊断和新能源发电技术等方面的教学和科研工作。近年来，主持或参与完成了多个国家、省部级科研项目，其中获得部级科技进步二等奖一项。在国内外各类刊物和重要学术会议上发表学术论文六十余篇，其中被SCI、EI、ISTP收录二十九篇。独立和合作撰写学术专著、教材四部。
