机床与液压

作者：徐洋，张秋菊，孙宇辰

单位：江南大学智能制造学院；江苏省食品先进制造装备技术重点实验室；江南大学智能制造学院；江苏省食品先进制造装备技术重点实验室；江南大学智能制造学院；江苏省食品先进制造装备技术重点实验室

关键词：无框力矩电机;等效磁路法;响应面模型;非支配排序遗传算法II;径向基函数

为了满足无框力矩电机高转矩输出和低转矩脉动的要求，提出一种优化设计方法，将响应面模型(RSM)和非支配排序遗传算法II (NSGA-II)结合得到Pareto前沿，结合核密度估计(KDE)采样和径向基函数(RBF)拟合误差曲线提升RSM精度。通过等效磁路法分析主要设计参数，并设计六因素六水平正交试验进行敏感性分析，进一步筛选出关键设计参数。通过RSM建立预测模型并利用NSGA-II获取 Pareto前沿。通过基于KDE的随机采样对模型误差进行评估，证明了电磁转矩模型具有良好的预测性能，但转矩脉动模型的预测误差略大。利用RBF插值拟合误差曲线并根据其值进行补偿，提高模型的预测精度。最后，通过有限元对最优解进行验证。结果表明：误差补偿后，转矩脉动RSM模型预测的误差显著降低，满足设计要求；优化后电机的电磁转矩提高了3.9%，转矩脉动降低为最初设计方案的51.14%，证明了所提方法的有效性。

来源：2026年第3期

《机床与液压》期刊编辑部

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