Application of mixed algorithms of optimization in designing of big power low voltage induction motors

• Autorzy: Łacheciński S.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie mieszanych algorytmów optymalizacji w projektowaniu niskonapięciowych silników indukcyjnych dużej mocy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The thesis deals with a problem of designing low voltage high power induction motors. Hybrid optimization algorithms are used. Selected global and deterministic optimization algorithms with modifications are applied. These modifications are the author's original scientific contribution to their basic form.

PL

Rozprawa dotyczy wykorzystania hybrydowych algorytmów optymalizacji do projektowania niskonapięciowych silników indukcyjnych dużych mocy. W pracy przedstawiono opracowane hybrydowe algorytmy optymalizacji: GA-R, ES-R, PSO-R, będące połączeniem trzech algorytmów optymalizacji globalnej, tj.: algorytmu genetycznego GA, strategii ewolucyjnej ES i algorytmu optymalizacji rojem cząstek PSO z odpowiednio zmodyfikowaną metodą Rosen-brocka. Ponadto dokonano porównania wyników obliczeń optymalizacyjnych silnika dla algorytmów optymalizacji globalnej jak i algorytmów hybrydowych. Zaimplementowane algorytmy wymagały wprowadzenia wielu zmian, tj. adaptacja do pracy tylko ze zmiennymi ciągłymi, tylko dyskretnymi oraz ciągłymi i dyskretnymi, przez zastosowanie odpowiednich funkcji dekodujących pojedyncze rozwiązanie dla metody deterministycznej oraz całe populacje rozwiązań dla algorytmów optymalizacji globalnej; dla algorytmu ES zmodyfikowanie wektora odchyleń standardowych w przypadku naruszenia ograniczeń kostkowych, oraz wprowadzenie procedury tasowania populacji rozwiązań zadaną ilość razy przed kolejną reprodukcją; dla algorytmów ES i PSO wprowadzenie procedur naprawy w przypadku naruszenia ograniczeń kostkowych przez danego osobnika. Zastosowanie hybrydowych algorytmów optymalizacji do optymalizacji silnika zmniejszyło koszty materiałowe i eksploatacyjne o około 20% w stosunku do silnika istniejącego, a uzyskane rozwiązania mają lepsze parametry eksploatacyjne.

Słowa kluczowe

EN

hybrid algorithm; optimization algorithm; low voltage induction motor; genetic algorithm (GA); evolutionary algorithm ES; PSO algorithm; Rosenbrock method

PL

algorytm hybrydowy; algorytm optymalizacji; niskonapięciowy silnik indukcyjny; algorytm genetyczny (GA); strategia ewolucyjna ES; algorytm PSO; metoda Rosenbrocka

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Łódzka
• Rocznik: 2009
• Tom: z. 117
• Strony: 23--33
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Łacheciński S.

• Technical University of Łódź, Institute of Mechatronics and Information Systems

Bibliografia

• [1] Dąbrowski M., Design of Electrical Machines, WNT, Warszawa 1988 [in polish].
• [2] Dąbrowski M., Rudeński A., Hybrid optimization method in designing of the three-phase induction motors with increased numbers of optimization variables, Proceedings of XL International Symposium on Electrical Machines SME'2006, 3-6 My, Cracow, Poland, 2006, pp. 131-134 [in polish].
• [3] Dąbrowski M, Rudeński A., Discrete variables in nondeterministic optimization of the electrical machine, Proceedings of XL International Symposium on Electrical Machines SME'2005, 14-17 June, Jarnoltówek, Poland, 2005, pp.731-737 [in polish].
• [4] Dems M., Rutkowski Z., The calculation of the magnetizing current and starting parameters of the induction motors, Scientific Bulletin Technical University of Poznań, Elektryka, no. 40, 1992, pp.63-73, [in polish].
• [5] Fontchastagner J., Messine F., Lefevery A., A new rational way combining analytical and numerical models with a deterministic global optimization algorithm for the design of electrical rotating machines, Proceedings of International Conference of Electrical Machine ICEM 2006, Greece, pp. 555, 2006.
• [6] Łacheciński S, Dems M., Hybrid optimization algorithms in designing of the systems with occurrence continuous and discontinuous variables, Proceedings of 1st PD FCCS'2005 Polish and International PD Forum-Conference on Computer Science, Łódź-Bronisławów, 11-14 April, Poland, 2005 [in polish].
• [7] Łacheciński S., Dems M., Using genetic algorithm in optimization of the induction motor, Proceedings of 2nd PD FCCS'2006 Polish and International PD Forum-Conference on Computer Science, Łódź-Smardzewice, 16-19 October, Poland, 2006 [in polish].
• [8] Łacheciński S., Dems M., Wiak S., Hybrid optimization algorithms in designing of electromechanical converters, Polish Journal of Environmental Studies, vol. 17, No. 2A, 2008, pp. 90-94.Poland, 2008.
• [9] Śliwiński T., The optimal synthesis of the induction motor, Scientific Bulletin Technical Universitety of Poznań, No 40, 1992, Poland, [in polish].
• [10] Dems M., Rutkowski Z., Computer program SPOS 1 Optimal designing of low-voltage induction motor, Computer programs library of Institute of Mechatronics and Information Systems, Technical University of Łódź, Poland, 1994
• [11] Dems M., Łacheciński S., Rutkowski Z., Computer program OPTYM v.2, Optimal designing of low-voltage induction motor using hybrid optimization algorithms, Computer programs library of Institute of Mechatronics and Information Systems, Technical University of Łódź, Poland, 2007.
• [12] Łacheciński S., Dems M., Optimization of big power Iow voltage induction motor using hybrid optimization algorithm, Proceedings of the 2008 International Conference on Electrical Machines ICEM 2008, Vilamoura, 6-9 September, Portugal, 2008.