giáo trình thiết kế động cơ không đồng bộ , chương 3

CHƯƠNG III : Phân hệ thiết kế tối -u
3.1. Đại c-ơng
Các thông số lựa chọn :
Vật liệu thép; dạng rãnh : J
V
; J
T
; . . .
20 thông số : tự do lựa chọn .
VD : Nếu mỗi thông số nhận 2 mức giá trị thì số ph-ơng án tính
toán : N = 2
20
Hiện nay với yêu cầu càng cao số ph-ơng án càng lớn
Máy tính + ph-ơng pháp tối -u hoá
3.2. Những khái niệm cơ bản và
định nghĩa cơ bản
1. Tiêu chuẩn thiết kế tối -u :
- Tuỳ theo tính chất và mục đích sử dụng của đối t-ợng thiết kế để
lựa chọn tiêu chuẩn thiết kế tối -u
- Tiêu chuẩn tối -u là 1 tập tính chất mà trong quá trình thiết kế
cần phải cải thiện nó tôt nhất .
ĐCKĐB thông dụng :
Tổng chi phí = C
TK
+ C
SX
+ C
VH


,cos

15 18
baoduong
nam










2. Các rằng buộc :
- Cải thiện tiêu chuẩn thiết kế tối -u để tốt nhất ( min/max ) nhiệm
đồng thời thoả mãn các yêu cầu về kinh tế kỹ thuật
VD : Chi phí vật liệu là min
Sd

min
Nhiệt độ trong máy tăng > nhiệt độ cho phép
Giới hạn t
d
0
< t
cp
ĐCKĐB ?

MBA ?
Biến số độc lập : Tập hợp các thông số đầu vào xác định tiêu chuẩn

thiết kế tối -u ; các ràng buộc .
VD :
F tiêu chuẩn thiết kế tồi -u
F = f ( x
1
, x
2
, ) hàm mục tiêu.
Hàm ràng buộc :
R
i
= f ( x
1
, x
2
, ), i =
1, m
m hàm ràng buộc
Các mối quan hệ phi tuyến :
- Bài toán quy hoạch phi tuyến

3.3 Nhiệm vụ của bài toán tối -u hoá

- Tìm giá trị của x
i
sao cho y đạt max hoặc min
x
1
, x
2

, . x
n
sao cho
F ( x
1
, x
2
, , x
n
)

min ( max )
Và thoả mãn các rằng buộc R
j
0 ; j =
1, m

Trong không gian n chiều :

X
r
= ( x
r
1
, x
2
r
, , x
r
n

)
F ( x
r
) ; R
j
( x
r
)

0
1,
i
x
i n







Trong không gian n chiều hàm f (x) là một giá trị vô h-ớng; do
đó ta không thể xây dựng đ-ờng mức trong không gian đó
Xây dựng đ-ờng mức các hàm R
j
(x)

1,j m
Vd : F = f ( x
1

, x
2
. . . )

min
x
1


0; x
2

0
R
1
( x
1
, x
2
) < 0
R
2
( x
1
,< x
2
) < 0
R
3
( x

1
, x
2
) < 0


G Miền giới hạn thoả mãn các điều kiện :

1 2
1 2 3 1 2 3
( , )
( , , ) 0
r
r
r
x G
x G x x
x G R R R R R R






sau đó xây dựng các đ-ờng mức F trong G
x
r
= min F ( x
r
)

( F
min
F
max
) cực trị
diaphuong
toancuc




Chọn sơ bộ kích th-ớc chủ yếu :

Chọn
12
.d
l



C(

)
- giá thành vật liệu tác dụng :
1. Đặt bài toán .
2. Thuật toán .
3. Lập trình .
1. Đặt bài toán :
- Tính các thông số cơ bản
- Tăng dần giá trị của

- C
td

= f ( ) có min không ?



Ko
có
Tính các thông số
đầu vào
0.2
1
j j
j i



'
( )
tdj j
C f


Thoả mãn
0 0
, , ,
CP CP
i J

' '
tdj tdi
C C
' '
td tdi
C C
Ko
có

- Khoảng biến thiên của bsđl :

min max



MBA dầu ( 1;2 ) ( 3,6 )
Q
0
= f ( B, q,G
Fe
)
1. Hàm mục tiêu C
td


min
2. Các biến số độc lập :
3. Các ràng buộc
4. Khoảng biến thiên của biến số độc lập
5. Các số liệu cho tr-ớc .

2. Thuật toán :
- Cho

biến thiên trong miền giới hạn mới :
+ So sánh giữa các ph-ơng án

Chọn C
td
min
+ Kiểm tra các điều kiện ràng buộc
- Nếu các điều kiện thoả mãn :



3. 4. Hàm mục tiêu

- Khi tính chất và mục đích sử dụng của đối t-ơng thiết kế phụ thuộc
vào 1 tiêu chuẩn

đơn mục tiêu
- Khi có tập hợp các tiêu chuẩn

bài toán đa mục tiêu
Giải bài toán :
a ) Trong các tiêu chuẩn : chọn 1 hàm số là hàm mục tiêu và những cái
khác là hàm phụ thuộc .
b ) Phân loại các hàm số thành các hàm tiêu chuẩn và cá hàm ràng
buộc.
F =

1
( ( ),...., ( )) min(max)
n
f x x


c ) Sử dụng tính chất cộng tính của hàm mục tiêu :

1
( ),...., ( )
n
x x

- hàm tiêu chuẩn

1
( ) . ( )
p
i i
i
F x C x




C
i
hệ số giá trị của các hàm tiêu chuẩn nó đ-ợc đánh giá bởi
các chuyên gia

VD : SX quạt

Các trị số C
i
1. Chi phí sản xuất 0.35
2. Hiệu suất 0.2
3. cos 0.2
4. Rung,ồn 0.1
5. m
kđ
0.15
=1.0
1
( )
tdj j
j i
C f



tdj tdi
C C
td tdj
C C
td tdi
C C