吴小艳，蔺绍江，王新南,何国庚，肖建华

(1.湖北理工学院 a.机电工程学院,b.智能输送技术与装备湖北省重点实验室(筹)，湖北 黄石 435003;2.黄石东贝压缩机有限公司，湖北 黄石 435000；3.华中科技大学 能源与动力工程学院，湖北 武汉 430074)

直线电机的振动与噪声主要来源于推力波动，在低速运行时甚至能引起共振，从而恶化电机的运动特性[1-2]。目前，关于减小推力波动的研究主要是从电机的结构设计和控制方法2个方面展开[3-5]。在电机结构设计方面，很多专家认为导致电机推力波动的主要原因是磁阻力，或者是端部力和齿槽力[6]。周建华等[7]通过有限元计算初级能量波动，分析了端部齿的宽度和高度对力波动的影响，但没有具体地获得力波动与端部齿各尺寸的参数关系。Kim[8]和吕枭等[9]创新性地分析了电感对电机力波动的影响，发现电机的推力特性随负载的增加而恶化，但是没有考虑电感与磁阻力之间的相互影响而产生的推力波动。在电机控制方面，刘成颖等[10]选用比例积分微分位置/力控制超前补偿的控制方法，用一个简单的控制结构直接实现了变换位置参考中的驱动系统。杨金波等[11]为了进一步抑制直线电机前馈的干扰，使用了BP算法神经网络近似补偿力波动。

短初级长次级直线电机产生的推力与法向力波动主要来源于其磁阻力，电感变化对电机的推力特性也有很大影响。本文对3极4槽的单元直线电机进行分析，运用改进多目标优化遗传算法(Genetic Algorithm, GA)对电机参数进行优化设计，并将基于LabVIEW的电机推力测试试验值与优化参数的有限元仿真值进行比较，以验证直线电机优化设计的鲁棒性和可靠性。……