1.一种大功率风电磁齿轮箱低速级磁齿轮的优化设计方法，所述大功率风电磁齿轮箱包括低速级磁齿轮、中速级磁齿轮、高速级磁齿轮；所述低速级磁齿轮包括：外转子磁齿轮、内转子磁齿轮和调磁环；所述外转子磁齿轮包括外转子铁芯及外转子永磁体；所述内转子磁齿轮包括内转子铁芯及内转子永磁体；所述调磁环包括调磁铁块和非导磁材料；其特征在于：采用如下步骤：

步骤1，选取所述低速级磁齿轮的永磁体转矩密度η和输出转矩脉动Trip为优化目标；确定所述低速级磁齿轮的待优化的设计变量为：所述内转子永磁体的厚度hin、所述外转子永磁体的厚度hout，所述调磁铁块的厚度hs、所述调磁铁块的圆心角θs以及所述低速级磁齿轮的轴向长度Lef；所述低速级磁齿轮的永磁体的转矩密度η为单位体积永磁体的输出转矩，按下式计算：

式中，Tin为所述低速级磁齿轮的输出转矩；Rin2、Rout1分别表示所述内转子磁齿轮的外半径、所述外转子磁齿轮的内半径；

所述输出转矩脉动Trip按下式计算：

式中，Tmax、Tmin分别为所述低速级磁齿轮的输出转矩Tin的最大值与最小值；

步骤2，基于中心复合设计实验，选取所述设计变量中的4个变量hin、hout、hs、θs作为优先设计变量，建立所述优化目标与所述优先设计变量的二次回归模型：式中，X1(x)、X2(x)为目标函数，分别表示所述永磁体的转矩密度η、输出转矩脉动Trip的预测值；x为由所述优先设计变量组成的设计向量，即：x＝[x1,x2,x3,x4]＝[hin,hout,hs,θs]；

α0、αm、αmn、β0、βm、βmn为回归系数；m、n为正整数；ε1、ε2为随机误差；

步骤3，确定每个优先设计变量hin、hout、hs、θs的约束条件，构建优先设计变量空间，并将所述低速级磁齿轮的优化问题转化为多目标非线性规划问题，该问题的数学表达式为：Object＝{maxX1(x),minX2(x)}约束条件：

式中，Object表示优化的目标，max X1(x)表示使目标函数X1(x)最大化，即找到所述低速级磁齿轮永磁体转矩密度η的最大值，min X2(x)表示使目标函数X2(x)最小化，即找到所述低速级磁齿轮输出转矩脉动Trip的最小值；Tin0、 分别为所述低速级磁齿轮的输出转矩的目标值和转矩限制系数；hinu、hinl分别为所述内转子磁齿轮永磁体厚度hin的上限与下限；

houtu、houtl分别为所述外转子磁齿轮永磁体厚度hout的上限与下限；hsu、hsl分别为所述调磁铁块厚度hs的上限与下限；θsu、θsl分别为所述调磁铁块圆心角θs的上限与下限；

步骤4，采用非支配排序遗传算法2，即NSGA‑II，利用Pareto占优机制，进行快速非支配解集排序，基于精英策略和个体拥挤度距离选择建立种群的更新机制，生成所述优先设计向量x的Pareto最优解集，根据设计需求选取一组最优的优先设计变量；

步骤5，基于步骤4得出的所述内转子磁齿轮永磁体厚度hin、所述外转子磁齿轮永磁体厚度hout，以及所述调磁铁块的厚度hs和圆心角θs的最佳值，对所述低速级磁齿轮的轴向长度Lef进行参数扫描实验，在确保所述低速级磁齿轮永磁体的转矩密度η和输出转矩脉动Trip满足设计要求的前提下，确定所述低速级磁齿轮的轴向长度Lef的最佳值。

2.根据权利要求1所述的一种大功率风电磁齿轮箱低速级磁齿轮的优化设计方法，其特征在于，所述步骤4的具体方法是：

41)假设种群为P，对所述种群P在优先设计变量空间进行初始化；

42)进行快速非支配排序，将整个种群进行分级，得到各级Pareto集合Z1、Z2、Z3、……；

具体方法为：

B1)在可行解空间中定义两个变量：一是支配个体p的所有个体的数量np，二是被所述p支配的所有个体组成的集合Sp；

B2)初始化np、Sp；对于所述种群P中的任意个体q，q≠p，如果p支配q，则Sp更新为Sp与q的集合{q}的并集，即：Sp＝Sp∪{q}；若q支配p，则np更新为np+1；若np＝0，则Z1更新为Z1为{p}集合的并集，即：Z1＝Z1∪{p}；遍历所述种群P中的所有个体，将符合条件的个体p保存在集合Z1中，其中Z1构成第一Pareto前沿解集；

B3)令Pareto集合的级数i＝1，集合Q＝φ，其中φ表示空集；

B4)若Zi不为空集，则对于Zi中任意个体p及集合Sp中的任意个体q，nq更新为nq‑1；若nq＝0，则Q更新为Q与集合{q}的并集，即：Q＝Q∪{q}，遍历所有个体q，并将符合条件的个体q保存在集合Q中；

B5)i更新为i+1，Zi＝Q，若Zi＝φ，则所述种群P已分级得到各级Pareto集合Z1、Z2、Z3、……；若Zi不为空集，则返回步骤B4)；

43)选取数目为M的优良个体进入交配池，记为集合E，把Z1的全部个体移入集合E，若Z1所含个体的数目小于M，则继续将Z2的全部个体移入集合E，以此类推，直到有某级Pareto集合中的所有个体不能全部移入集合E，并将此级Pareto集合记为Zs；

对于Zs中的所有个体，计算其拥挤度距离，将Zs中的个体按照其拥挤度距离由大到小进行递减排序，然后将排序好的个体依次放入E中，直到E中个体数目为M，具体为：C1)对Zs中的所有个体的拥挤度距离初始化，并按照所述目标函数X1(x)的值升序排列；

C2)对于处在排序边缘上的个体给予其选择优势，即令其拥挤度距离为无穷大；

C3)对于处于排序中间的个体，其拥挤度距离计算如下：式中，L(k)、L(k‑1)、L(k+1)分别为Zs中的第k、k‑1、k+1个个体的拥挤度距离，fmax、分别为所述目标函数的最大值和最小值；

C4)对于目标函数X2(x)，按照所述目标函数X2(x)的值升序排列；重复步骤C2)至步骤C3)，则得到Zs中的所有个体的拥挤度距离；优先选择拥挤度距离较大的个体进入交配池，以维持群体的多样性；

44)对交配池中的所有个体进行选择、交叉、变异操作，形成新的子代种群，若迭代次数及精度不满足设计者预先设定的数值，则返回步骤42)；否则，对所述新的子代种群进行快速非支配排序，得到Pareto最优解集，并从所述Pareto最优解集中选取一组最优的优先设计变量。