电机的多目标因素指标设计方法及系统

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种电机的多目标因素指标设计方法及系统。

背景技术

新能源汽车中的燃料电池汽车、混合动力汽车和纯电动汽车等都需要用电机驱动车轮行驶，电机优化设计时需要综合考虑电机的性能、重量、体积、成本、安全性等目标因素，通过选择合适的性能、重量、体积、成本、安全性等目标因素指标，使电机的整体评价最高。这些优化目标因素之间往往是相互冲突的或者是没有直接联系的，而且目标因素间的矛盾性经常使设计过程中出现对立局面。传统车用电机多目标因素优化方法普遍严重依赖于设计经验，通过经验确定的多目标因素指标无法使电机的整体评价最高，进而无法优化设计出最佳的电机。

发明内容

本发明通过提供一种电机的多目标因素指标设计方法及系统，解决了现有技术通过经验确定的多目标因素指标无法使电机的整体评价最高的技术问题。

一方面，本发明提供如下技术方案：

一种电机的多目标因素指标设计方法，包括：

确定电机的待优化目标因素；

获取任意两个所述目标因素的模糊关系值，包括所述目标因素自身与自身的模糊关系值；

根据所述模糊关系值构建模糊关系矩阵；

根据所述模糊关系矩阵计算每个所述目标因素对应的权重因子；

根据所有所述权重因子确定每个所述目标因素的优化指标。

优选的，所述目标因素包括性能、重量、体积、成本及安全性中的任意两个或多个。

优选的，所述根据所有所述权重因子确定每个所述目标因素的优化指标，包括：

获取每个所述目标因素的当前指标、最小指标及最大指标；

根据所有所述权重因子、所述当前指标、所述最小指标及所述最大指标确定每个所述目标因素的优化指标。

优选的，所述根据所有所述权重因子、所述当前指标、所述最小指标及所述最大指标确定每个所述目标因素的优化指标，包括：

根据所有所述权重因子、所述当前指标、所述最小指标及所述最大指标建立评价因子的计算模型；

将令所述评价因子最小的所述目标因素的所述当前指标定为所述目标因素的所述优化指标。

优选的，所述模糊关系矩阵为：

Λ为所述模糊关系矩阵，r

优选的，所述根据所述模糊关系矩阵计算每个所述目标因素对应的权重因子，包括：

优选的，所述计算模型为：

Z为所述评价因子，fi为第i个所述目标因素的所述当前指标，fi

另一方面，本发明还提供如下技术方案：

一种电机的多目标因素指标设计系统，包括：

目标因素确定模块，用于确定电机的待优化目标因素；

模糊关系值获取模块，用于获取任意两个所述目标因素的模糊关系值，包括所述目标因素自身与自身的模糊关系值；

模糊关系矩阵建立模块，用于根据所述模糊关系值构建模糊关系矩阵；

权重因子计算模块，用于根据所述模糊关系矩阵计算每个所述目标因素对应的权重因子；

优化指标确定模块，用于根据所有所述权重因子确定每个所述目标因素的优化指标。

另一方面，本发明还提供如下技术方案：

一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任一电机的多目标因素指标设计方法。

另一方面，本发明还提供如下技术方案：

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质被执行时实现上述任一电机的多目标因素指标设计法。

本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

根据任意两个目标因素的模糊关系值构建模糊关系矩阵，根据模糊关系矩阵计算每个目标因素对应的权重因子，根据所有权重因子确定每个目标因素的优化指标，可得到设计人员对电机进行优化设计时想要的每个目标因素的优化指标，这样设计出来的电机的整体评价可达到最佳。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中电机的多目标因素指标设计方法的流程图；

图2为本发明实施例中步骤S5的流程图；

图3为本发明实施例中电机的多目标因素指标设计系统的结构框图。

具体实施方式

本发明实施例通过提供一种电机的多目标因素指标设计方法及系统，解决了现有技术通过经验确定的多目标因素指标无法使电机的整体评价最高的技术问题。

为了更好的理解本发明的技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对本发明的技术方案进行详细的说明。

首先说明，本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

如图1所示，本实施例的电机的多目标因素指标设计方法，包括：

步骤S1，确定电机的待优化目标因素；

步骤S2，获取任意两个目标因素的模糊关系值，包括目标因素自身与自身的模糊关系值；

步骤S3，根据模糊关系值构建模糊关系矩阵；

步骤S4，根据模糊关系矩阵计算每个目标因素对应的权重因子；

步骤S5，根据所有权重因子确定每个目标因素的优化指标。

步骤S1中，目标因素为设计人员在对电机进行优化设计时要考虑的因素，通过合理设计每个目标因素的优化指标来使电机的整体评价最佳。目标因素包括但不限于性能、重量、体积、成本及安全性中的任意两个或多个。

步骤S2中，在设计的初始阶段，设计人员对每个目标因素之间的关系只存在模糊的认识，基于模糊数学的理论，任意两个目标因素的模糊关系值可由设计人员根据经验确定。容易想到，两个目标因素之间的直接联系和互相影响程度越深，模糊关系值越大，模糊关系值的取值范围为0～1，两个目标因素之间没有直接联系则模糊关系值可定为0，目标因素自身与自身的模糊关系值为1。

步骤S3中，模糊关系矩阵为：

Λ为模糊关系矩阵，r

步骤S4包括：

如图2所示，步骤S5包括：

步骤S51，获取每个目标因素的当前指标、最小指标及最大指标；

步骤S52，根据所有权重因子、当前指标、最小指标及最大指标确定每个目标因素的优化指标。进一步的，步骤S52包括：根据所有权重因子、当前指标、最小指标及最大指标建立评价因子的计算模型；将令评价因子最小的目标因素的当前指标定为目标因素的优化指标。

其中，评价因子的计算模型为：

Z为评价因子，fi为第i个目标因素的当前指标，fi

由于每个目标因素的最小指标及最大指标为定值，可以不断的改变每个目标因素的当前指标，得到评价因子的不同值。本实施例经过实验发现，评价因子最小时电机的整体评价可达到最佳，这样将使评价因子最小的f1、f2、...、fl作为设计人员对电机进行优化设计时想要的第1个目标因素的优化指标、第2个目标因素的优化指标、...、第l个目标因素的优化指标，这样设计出来的电机的整体评价可达到最佳。

这样，本实施例根据任意两个目标因素的模糊关系值构建模糊关系矩阵，根据模糊关系矩阵计算每个目标因素对应的权重因子，根据所有权重因子确定每个目标因素的优化指标，可得到设计人员对电机进行优化设计时想要的每个目标因素的优化指标，这样设计出来的电机的整体评价可达到最佳，有利于对设计方案快速给出结论，缩短产品研发周期，较低研发成本。另外，本实施例可通过模糊关系矩阵计算得到每个目标因素对应的权重因子，能准确体现每个目标因素在电机评价中的重要程度。

本实施例以目标因素包括性能、成本及安全性为例，第一个目标因素为性能，第二个目标因素为成本，第三个目标因素为安全性，l＝3，设计人员根据经验确定的r

如图3所示，本实施例还提供一种电机的多目标因素指标设计系统，包括：

目标因素确定模块，用于确定电机的待优化目标因素；

模糊关系值获取模块，用于获取任意两个目标因素的模糊关系值，包括目标因素自身与自身的模糊关系值；

模糊关系矩阵建立模块，用于根据模糊关系值构建模糊关系矩阵；

权重因子计算模块，用于根据模糊关系矩阵计算每个目标因素对应的权重因子；

优化指标确定模块，用于根据所有权重因子确定每个目标因素的优化指标。

本实施例根据任意两个目标因素的模糊关系值构建模糊关系矩阵，根据模糊关系矩阵计算每个目标因素对应的权重因子，根据所有权重因子确定每个目标因素的优化指标，可得到设计人员对电机进行优化设计时想要的每个目标因素的优化指标，这样设计出来的电机的整体评价可达到最佳。

基于与前文所述的电机的多目标因素指标设计方法同样的发明构思，本实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前文所述的电机的多目标因素指标设计方法的任一方法的步骤。

其中，总线架构(用总线来代表)，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将包括由处理器代表的一个或多个处理器和存储器代表的存储器的各种电路链接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和接收器和发送器之间提供接口。接收器和发送器可以是同一个元件，即收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器负责管理总线和通常的处理，而存储器可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。

由于本实施例所介绍的电子设备为实施本发明实施例中电机的多目标因素指标设计方法所采用的电子设备，故而基于本发明实施例中所介绍的电机的多目标因素指标设计方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的电子设备的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该电子设备如何实现本发明实施例中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本发明实施例中电机的多目标因素指标设计方法所采用的电子设备，都属于本发明所欲保护的范围。

基于与上述电机的多目标因素指标设计方法同样的发明构思，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质被执行时实现上述任一电机的多目标因素指标设计方法。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。