Оптимізація параметрів лінійного двигуна нахилу кузова транспортних засобів

Abstract

Запропоновано спрощену математичну модель лінійного двигуна для визначення електромагнітної сили. Сформульовано задачу умовної оптимізації геометричних параметрів лінійного двигуна. Запропоновано у якості цільової функції використати залежність, пропорційну різниці енергії, що може перетворити лінійний двигун та енергії, яка потрібна для руху механізму нахилу кузова. У якості методу оптимізації на попередньому етапі пошуку обрано комбінований метод, що включає в себе генетичний алгоритм. На завершальному етапі оптимізаційної процедури уточнення оптимуму здійснюється методом Нелдера-Міда. Розроблено алгоритм вирішення задачі оптимізації, та його реалізацію в пакеті MATLAB. Запропоновано напрямок удосконалення електромеханічних приводів нахилу кузова за рахунок розробки комбінованих приводів, у яких сумарний кут нахилу буде створено частково електроприводом з лінійним двигуном, а частково іншими механізмами, які вже встановлені на рухомому складі.

A simplified mathematical model of a linear motor for determining the electromagnetic force is presented. The problem of conventional optimization of geometrical parameters of a linear motor is formulated. It is proposed to use the dependence proportional to the difference of the energies transformed by the linear motor and required to move the tilting mechanism of the body as an objective function. The combined optimization method used at the preliminary search stage comprises a genetic algorithm. At the final stage of the optimization procedure the optimum is precised by the Nelder-Mead method. An algorithm for solving the optimization problem is developed and implemented in MATLAB. It is proposed to improve electromechanical tilting drives by developing a combined drive in which the total tilting angle will be created in part by an electric linear motors and in part by other mechanisms already installed on the rolling stock.