[L-OP-229] 最適化をWindowsマシンで実現

概要

電気機器設計において、要求性能を満足する最適な設計案を効率よく導き出す手法として、最適化計算が利用されています。最適解を得るには設計空間を十分に探索することが重要であるため、必要となる計算量は少なくありません。マルチコアのWindowsマシンがあればこのような最適化計算にも取り組むことができます。
本事例はドローン向けアウターロータ型SPMモータの設計に最適化計算を用いています。平均トルクを維持しながら磁石体積、トルクリップル率、損失を抑えた新しい設計案を求めます。形状寸法9つの設計変数を探索し最適解を得るために、4,896ケースの計算を実施しています。その結果、トルクリップル率と損失を大幅に削減した最適解が得られています。同時に32ケースを実行することで1晩などの現実的な計算時間で最適な設計案を得ることができました。

図1　対象モデルと最適化条件
アウターロータSPMモータを対象として、寸法パラメータの最適化を行った。前提条件として外径および積厚は固定し、設計変数はロータおよびステータの形状寸法で9つとしている。世代数は設計変数のおおよそ5倍、集団サイズは設計変数の数のおおよそ10倍を設定した。