可行域内性能指标的耦合分析

研究了性能指标在可行域的最优取值后，接着进行性能指标间的耦合关系分析。在耦合关系分析中，以转矩脉动为主动变量，首先设定转矩脉动的范围，在该范围内搜索最小RMS电流及对应的径向力，求解流程如图5.10所示。

首先定义转矩脉动系数如下

图5.10　转矩脉动-RMS电流-径向力耦合关系分析流程

按照图5.10所示的流程，求出了不同转速和平均转矩下RMS电流与转矩脉动的关系，如图5.11所示。

通过图5.11所示的RMS电流随转矩脉动的变化关系，可以得到如下结论。(www.xing528.com)

（1）当转矩脉动系数小于0.5时，随着转矩脉动系数的减小，转矩脉动约束内的最小RMS电流逐渐增加；当转矩脉动系数大于0.5时，转矩脉动约束内的RMS电流变化不明显。

图5.11　不同转速与平均转矩下RMS电流与转矩脉动的关系

（a）2 N·m；（b）5 N·m；（c）8 N·m。

（2）当转矩脉动系数小于0.3时，转速对最小RMS电流的影响不明显；当转矩脉动系数大于0.3时，转速超过一定范围后，最小RMS电流随转速升高迅速增加。

通过定量分析可以看出，转矩脉动、径向力和RMS电流间存在比较复杂的耦合关系，且该种关系受转速和平均转矩的影响。对开关磁阻电机进行单个指标优化时，很可能对其他性能指标产生不利影响，因此在开关磁阻电机的优化过程中，有必要考虑多个指标的协同优化。