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Multi-Objective Optimal Design of Surface-Mounted Permanent Magnet Motor Using NSGA-II

机译：基于NSGA-II的表面贴装永磁电动机的多目标优化设计

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This paper presents a highly structured procedure for multi-objective optimal design of radial surface Permanent-Magnet Synchronous Motor (PMSM). Firstly, a detailed analytical model based on the resolution of Maxwell's equations using the separation of variables method is presented. From the same model, analytical expressions of four constraint functions dedicated for the optimal design of the PMSM are developed. These constraints are: electromagnetic torque, back electromotive force (back-EMF), flux density saturation in stator/rotor yoke and saturation in stator tooth. Then, the Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-II (NSGA-II) is employed to optimize the multi-objective problem formed by two objective functions (weight and power loss of the motor) and different constraints. Finally, the finite element method is used to validate the designed 30 kW PMSM.
机译：本文提出了一种高度结构化的径向表面永磁同步电动机（PMSM）多目标优化设计程序。首先，基于变量分离法，基于麦克斯韦方程组的解析，建立了详细的解析模型。从同一模型中，开发了四个约束函数的解析表达式，这些约束函数专门用于PMSM的优化设计。这些约束包括：电磁转矩，反电动势（back-EMF），定子/转子磁轭中的磁通密度饱和度以及定子齿中的饱和度。然后，采用非支配排序遗传算法-II（NSGA-II）来优化由两个目标函数（电动机的重量和功率损耗）和不同约束条件形成的多目标问题。最后，使用有限元方法对设计的30 kW PMSM进行验证。

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