两篇低速大转矩永磁同步电机博士论文~永磁同步电机可用于新能源汽车，前景较广，特别是低速大转矩用途。
电机优化设计技术发展至今，虽然已经取得了巨大的成功，但由于电机设计除了要考虑效率外，还需要比较各设计方案下电机的体积、功率、成本等指标，其优化可以表示为一个高维空间中的有约束、非线性、混合离散多目标规划问题。由于多目标问题本身的复杂性，目前的求解方法还不完善，并有许多理论问题值得探讨，因此，对原有优化技术的改进和对新型寻优策略的探索仍然是研究的重点归纳起来，其研究方向主要分以下三个方面：
1．对全局优化算法的研究。虽然遗传算法、模拟退火算法等算法提出已有相当长的时间，但其相关理论仍有待完善，全局搜索效果和搜索速度也还不十分理想，因而对这些算法的改进仍是研究的热点。
2．将多种优化算法相结合形成新的优化算法，即所谓的混合优化算法。传统优化算法具有搜索效率高、计算收敛稳定的特点，但由于电机优化设计目标函数和约束条件的高度非线性，因而存在优化结果对初始解的选取依赖性强、算法容易过早收敛于局部极值点等一系列问题。而全局优化算法，如遗传算法，虽然理论上证明能收敛到全局最优解，但是实际应用时搜索效率较低，优化效果不稳定，如何将两者结合起来，取长补短，在提高计算速度的同时改善寻优效果，始终是电机优化设计的追求目标。
3．将专家系统的思想用于电机优化设计中，形成智能化的电机优化设计专家系统。电机领域专家所长期积累的经验，往往是难以用数学方法直接描述的，而专家系统可以把这些模糊的、不完整的经验数据融入电机设计中，进一步提高优化性能。
伺服传动系统设计参数的优化可以归结为一个复杂的有约束、非线性、混合离散的多目标函数的规划问题，由于高度非线性的目标函数不具备传统解析和数值方法所需要的优良特性，传统优化方法无法准确得到电机设计的全局最优解。针对以上问题，本文提出一种基于模糊专家系统和博弈论的多目标粒子群优化算法，采用模糊专家系统将专家经验融合到粒子群运动方程组中，提高了求解精度和收敛速度。利用博弈论对多目标粒子群得到的Pareto解集进行搜索，运用策略性让步博弈的思想综合考虑各优化目标，得出了电机优化设计的最优解，有效提
高了电机综合性能指标。同时，本文采用信噪比方法分析了优化方案对性能指标稳健性的影响，并分析了验证设计方案的可行性。基于灵敏度分析思想，揭示了电机个体设计参数与优化目标的内在联系。
最后，用基于模糊专家系统和博弈论的多目标粒子群算法对电梯用低速大转矩永磁同步电机进行了优化设计，结果表明，用本文所提出的设计方法设计的永磁同步电机系统具有效率高、动态性能好、温升低、噪音低、可靠性高、使用寿命长等特点。
为了验证基于矩阵变换器的永磁同步电机空间矢量调制策略的可行性及调
制方法的正确性，首先使用Matlab软件平台搭建了空间矢量调制的仿真模型，
并以低速大转矩永磁同步电机作为被控对象，对矩阵变换器的输入、输出特性进行了分析。在仿真的基础上，搭建了基于矩阵变换器的永磁同步电机实验系统。仿真和实验结果表明了本文提出的基于矩阵变换器的永磁同步电机控制系统的可行性，该控制器可以实现永磁同步电机驱动系统的精确调速，具有动态响应快，鲁棒性强等优点，同时还具有输入和输出电流谐波小、对任意负载输入功率因数为l、无中间滞留滤波电容、能量可双向流动、能实现四象限运行等显著特点。因此，矩阵变换器作为现有交．直．交型PWM变频器和传统交．交变频电路的一种补充和替代技术，不仅可以实现传统交．直．交和交．交变频电路的所有功能，而且
弥补了两者的不足。
电机设计中要综合考虑效率、体积、功率、成本的影响，其优化可以表示为一个复杂高维空间中的有约束、非线性、混合离散多目标规划问题。由于各个优化目标之间存在竞争和冲突，传统优化设计策略存在设计周期长、优化结果对初始解的选取依赖性强、算法容易过早收敛于局部极值点等一系列问题。
针对电机优化设计中存在的高度非线性问题，本文提出了一种基于模糊专家系统的多目标粒子群算法，采用模糊专家系统将专家经验融合到粒子群运动方程中，提高了求解精度和收敛速度；采用博弈论对多目标粒子群得到的Pareto解集进行搜索，运用策略性让步博弈的思想综合考虑各优化目标，得出了电机优化设计的最优解，有效提高了电机综合性能指标；采用信噪比方法分析了优化方案对性能指标稳健性的影响；基于灵敏度分析思想，揭示了电机各设计参数与优化目标的内在关系，为电机生产和设计提供了理论指导。最后，采用基于模糊专家系统和博弈论的多目标粒子群算法对电梯用低速大转矩永磁同步电机进行了优化设计，结果表明用本文所提出的设计方法设计的永磁同步电机系统具有效率高、动态性能好、噪音低、可靠性高等优点。
虽然，本文在低速大转矩伺服传动系统的控制器和驱动电机一永磁同步电机的优化设计方面取得了一定进展，但仍有大量的工作需要进一步完善：
1．矩阵变换器作为一种全新的控制理念，其技术还属于未成熟阶段，还有许多问题有待解决，本文只是对其基本的调制策略和换流策略进行了尝试，更多、更完善的调制和换流策略有待进一步的实验。
2．无传感器控制是永磁同步电机控制系统发展的重要方向，但目前尚处于研究阶段，寻求计算简单、性能优异的实用化无传感器永磁同步电机是伺服驱动系统发展的更高层次。
3．对低速大转矩伺服传动系统设计分别对电机和控制器进行设计，电机设计过程中主要考虑电机设计参数对系统性能的影响，忽略控制器的影响；控制器设计中将电机简化为状态方程，仅仅研究控制策略对系统性能的影响。伺服传动系统运行性能是电机与控制器共同作用的结果，将其中任～方面过分简化都将影响伺服传动系统设计参数的全局最优解。因此，如何将两者有效结合起来进行综合优化设计是今后的研究方向。
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