磁悬浮带式输送机电磁结构的优化-论文

简介：
本文探讨了磁悬浮带式输送机电磁结构的设计与优化，通过分析现有技术的不足，提出了改进方案以提高系统的稳定性和效率。 常规磁悬浮带式输送机使用永磁体与电磁铁组合的结构，在需要较高磁悬浮支承力的情况下存在发热严重、电流损耗大的问题。为解决这些问题，提出了一种基于Halbach阵列的新型电磁结构设计方法。 以实现最大化的磁场强度为目标函数，并在考虑了电磁结构尺寸和所需磁感应强度分布范围的前提下建立了一个优化数学模型。针对传统教与学优化（TLBO）算法在求解该类问题时易陷入局部最优的问题，提出了一种改进版的TLBO算法。这种新方法通过筛选引入新的群体以及对教学阶段和互学阶段的学习方式进行了改良，从而增强了搜索多样性和全局探索能力。 实验结果表明，经过改进后的TLBO算法无论是准确性还是稳定性都优于标准版本。利用这一优化算法求解磁悬浮带式输送机的电磁结构设计模型后得出最优参数：Halbach阵列中单个永磁体高度为7毫米、宽度9毫米，并且由7块这样的永磁体制成。 实验数据进一步证实，在相同尺寸条件下，基于Halbach阵列的新电磁结构相比传统方案最大磁场强度提高了47.69%。