1.一种圆筒直线电机多目标优化方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤S1:以圆筒直线电机的平均推力和推力波动为优化目标,分析影响平均推力和推力波动的设计参数,并确定平均推力和推力波动的取值范围;
步骤S2:通过最优拉丁超立方试验设计构建样本库;
步骤S3:基于所述样本库建立Kriging模型;
步骤S4:利用NSGA‑Ⅱ算法对Kriging模型的期望最大加点准则EI函数和预测函数Fp进行并行寻优;
步骤S5:判断模型是否达到设定的收敛精度;如果达到设定的收敛精度,则通过NSGA‑Ⅱ算法寻优得到最优设计参数;否则将步骤S4寻优得到的点计算真实值,并添加到步骤S2的样本库,重复步骤S3~步骤S5。
2.如权利要求1所述的圆筒直线电机多目标优化方法,其特征在于,所述步骤S1中,影响平均推力和推力波动的设计参数包括圆筒直线电机的槽口宽度、永磁体长度、永磁体厚度、极距、气隙宽度、动子铁芯厚度。
3.如权利要求1所述的圆筒直线电机多目标优化方法,其特征在于,所述步骤S2中,基于φP标准进行拉丁超立方试验设计。
4.如权利要求3所述的圆筒直线电机多目标优化方法,其特征在于,所述基于φq标准进行拉丁超立方试验设计的具体方法如下:其中,np为样本数,dij为样本点之间的距离,q是一个正整数指数,其中i和j表示第i个和第j个样本。
通过最小化φq使得样本点与样本点之间的距离最大,确保样本点的空间均匀性。
5.如权利要求1所述的圆筒直线电机多目标优化方法,其特征在于,所述步骤S3具体过程为:从样本库中提取出样本,并构造每个样本的目标函数的Kriging代理模型。
6.如权利要求5所述的圆筒直线电机多目标优化方法,其特征在于,所述步骤S4具体包括如下子步骤:步骤S41:求出每个样本的目标函数的Kriging代理模型的EI函数值,用NSGA‑Ⅱ算法计算出每个EI函数值的帕累托解集,优化解集上的解均为最优解,根据加点个数确定新样本点Sei;
步骤S42:根据每个样本的目标函数的Kriging代理模型得到预测函数Fp,用NSGA‑Ⅱ算法计算出每个预测函数Fp的帕累托解集,优化解集上的解均为最优解,根据加点个数确定新样本点Sp。
7.如权利要求6所述的圆筒直线电机多目标优化方法,其特征在于,所述步骤S5具体包括如下子步骤:步骤S51:判断模型是否达到设定的收敛精度;
如果达到设定的收敛精度,则进入到步骤S52;否则,计算步骤S4优化得到的新样本点Sei与Sp的真实目标值,并将新样本点Sei、Sp及其真实目标值添加到步骤S2的样本库,返回步骤S3;
步骤S52:用样本库中所有样本点构造Kriging代理模型,并根据Kriging代理模型计算出每个目标函数的预测函数Fp;
步骤S53:用NSGA‑Ⅱ算法计算出步骤S52中的预测函数Fp的帕累托解集,最终得到多目标问题的帕累托解集。
8.如权利要求7所述的圆筒直线电机多目标优化方法,其特征在于,所述步骤S51中,检2
验模型精度采用复相关系数R,其表达式如下:
其中,n为取值点数,yi为真实模型响应值,为近似模型的预测值, 为真实响应值的2
平均值;当R的值越趋近1,表明模型的全局精度越高。
9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、存储器和通信总线,其中,处理器和存储器通过通信总线完成相互之间的通信;
所述存储器,用于存储计算机程序;
所述处理器,用于执行所述存储器中所存储的程序,实现如权利要求1~8任一项所述的圆筒直线电机多目标优化方法。
10.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1~8任一项所述的圆筒直线电机多目标优化方法。