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摘要
模块化永磁直线同步电机（MPMLSM）具有效率与推力密度高、可靠性和可加工性好等优点，非常适用于长行程运输系统，缺点是批量生产中性能易受到加工公差的影响。针对这一问题，本文提出了一种考虑制造公差的综合多目标鲁棒优化设计方法。首先，基于六西格玛设计方法建立了鲁棒优化模型；然后，采用拉丁超立方采样方法在尺寸公差范围内根据正态分布规律进行抽样，模拟大规模生产时电机尺寸受公差影响可能会出现的各种变化；接着，在尺寸优化范围内均匀抽样构成足够的训练样本，由有限元软件仿真这些抽样方案的推力性能，并基于反向传播神经网络建立电机设计代理模型；其后，应用该代理模型对拉丁超立方采样得到的样本进行电机性能的计算，求解样本整体对应的各优化目标的均值与方差，进而计算多目标优化的适应度；最后，采用非支配排序遗传算法II进行全局优化，得到了鲁棒优化方案，与不考虑公差的确定性优化方案相比，验证了该方法的有效性。鲁棒优化方案虽然略微增加了电机体积和推力波动，但是其失效概率低，受公差影响小，更加符合产品批量生产过程中的质量要求。
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