Space-Mapping et réseaux de réluctances

La conception d’une machine électrique optimale nécessite souvent une démarche itérative longue (à cause d’un algorithme d’optimisation par exemple). Même en utilisant une modélisation adaptée (compromis entre précision et temps de calcul, réseau de réluctances par exemple) de la machine, la prise en compte du mouvement du rotor et de la saturation magnétique augmentent significativement les temps de calculs.

La technique de l’output space-mapping [1] consiste à utiliser un modèle de substitution pour l’optimisation, réduisant alors le temps de recherche d’une solution optimale. Le modèle de substitution est corrigé après chaque optimisation à l’aide d’un modèle plus précis.


Dans [2], cette démarche est appliquée pour une optimization multi-objectif (masse et énergie perdue) et sur cycle routier d’une machine électrique à flux axial modélisée par un réseau de réluctances.

 Space-Mapping et réseauc de réluctances

 


Le modèle de substitution qui est corrigé au fur et à mesure, est le réseau de reluctances ne prenant pas en compte la saturation magnétique. Une originalité de ces travaux réside dans la correction du système matriciel lié au réseau de reluctances et non sur des résultats globaux comme les flux captés ou le couple. La méthode employée est fiable et robuste. La figure ci-dessous montre les fronts de Pareto obtenus avec les modèles linéaire et non linéaire.

Fronts de Pareto (modèles linéaire et non linéaire)

[1] J. W. Bandler, Qingsha Cheng, D. H. Gebre-Mariam, K. Madsen, F. Pedersen, J. Sondergaard, "EM-based surrogate modeling and design exploiting implicit, frequency and output space mappings", IEEE MTT-S International, 2, pp. 1003-1006, (2003).

Publications sur le sujet :

[2] M. Hage Hassan, G. Krebs, G. Remy, C. Marchand, " Multi-objective Optimization of an Axial-flux PM Actuator with Space Mapping Technique ", 9th IET International Conference on Computation in Electromagnetics, 2014.

[3] M. Hage-Hassan, G. Remy, G. Krebs, C. Marchand, " Radial output space mapping for electromechanical systems design ", COMPEL, 2014.