《表2 设计变量的范围及取值步长Tab.2 Range and step size of design variables》

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《电磁式柔性直线驱动器概念设计与参数优化》

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本文采用图谱分析的方法确定最优设计参数，主要方法为绘制在给定区间内所有优化变量所对应的电磁力变化曲线，并在所有变量组合中确定电磁力最大值所对应的一组变量组合作为最终优化结果.因此需要求解单个永磁铁所受电磁力F随变量L1、L2、L3、L4变化的曲线图.首先应确定各变量的分析区间，考虑到已设定的边界条件和精简计算的原则，设定变量的范围及取值步长如表2所示.将4个设计变量L1、L2、L3、L4以及表1中各参数的代数式代入优化模型（式 （13）） ，得到只含设计变量L1、L2、L3、L4的数学表达式.利用MATLAB绘制F随变量L1、L2、L3、L4变化的曲线图.由于无法直接描绘F随各变量的变化曲线，分析时先将永磁铁所受电磁力F作为纵坐标，设计变量L1作为横坐标，其他设计变量每次取分析区间内的固定值并遍历全部组合，绘制出F随变量L1变化的特性曲线，如图6（a）所示，同理分别绘出F随其余设计变量变化的曲线图（见图6）.由图6可知，永磁铁所受电磁力F随L1、L3、L4 3个变量的变化曲线均表现出单调性，在设计变量分析区间的边界取得极值；而F随L2的增加先增大后减小，在中间取得极值.因此，L1、L3、L4的最优解为L1=40 mm，L3=5 mm，L4=30 mm.