摘要：本文设计了一种具有偏心磁极结构的永磁驱动器,采用三维有限元仿真建立改进的永磁驱动器的样本空间,通过中心复合试验设计选取合适的试验点,利用ANSYS有限元分析软件对试验点处的永磁驱动器重量、涡流损耗和输出转矩进行分析计算,获取响应值.根据响应值建立改进的永磁驱动器二阶响应面回归模型.并基于该回归模型,在确保永磁驱动器输出转矩不小于额定转矩的情况下,选择重量和涡流损耗功率最小为优化目标,利用自适应权重粒子群算法对永磁驱动器偏心磁极结构进行多目标优化,得出最优结构参数组合.有限元仿真实验对比改进前后永磁驱动器的磁通密度和涡流密度分布的结果,验证了该优化方法的可行性.优化结果使改进的永磁驱动器重量与原样机相比减少了1.145 kg,涡流损耗功率减小了70.76 W,提高了永磁驱动器的传动转矩,进一步提高了系统的工作效率.

关键词：永磁驱动器 有限元法 响应面法 自适应权重粒子群算法 多目标优化 

单位：东北大学信息科学与工程学院 沈阳110004 辽宁工程技术大学电子与信息工程学院 葫芦岛125000