Auto-Encoderによる応答曲面近似を活用した同期リラクタンスモータの多目的位相最適化

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: SA22023,RM22023

グループ名: 【B】電力・エネルギー部門 静止器/【D】産業応用部門 回転機合同研究会

発行日: 2022/03/04

タイトル(英語): Multi-Objective Topology Optimization of Synchronous Reluctance Motor Using Response Surface Approximation with Auto-Encoder

著者名: 重松 宏希(早稲田大学),若尾 真治(早稲田大学),村田 昇(早稲田大学),牧野 宏明(東芝インフラシステムズ),竹内 活徳(東芝インフラシステムズ),松下 真琴(東芝インフラシステムズ)

著者名(英語): Hiroki Shigematsu(Waseda University),Shinji Wakao(Waseda University),Noboru Murata(Waseda University),Hiroaki Makino(TOSHIBA Infrastructure Systems & Solutions Corporation),Katsutoku Takeuchi(TOSHIBA Infrastructure Systems & Solutions Corporation),Makoto

キーワード: マルチフラックスバリア|応答曲面近似|畳み込みニューラルネットワーク|潜在変数|勾配情報|レベルセット法|multi-flux barriers|response surface approximation|convolutional neural network|latent variables|gradient information|level set method

要約(日本語): 本稿では、実設計空間での学習データには含まれない多様な位相を内挿する応答曲面近似を活用した多目的位相最適化手法を提案する。学習データの特徴構造を部分的に併せ持つように内挿を表現できるAuto-Encoderに、幾何学的に多様な形状を学習させて応答曲面を構築し、その勾配情報に基づいて大域的な位相探索を行う。その結果を初期値としてレベルセット最適化を行うことで、正確かつ製作が容易なパレート最適解を少ない計算負荷で獲得する。平均トルクとトルクリプルを目的関数として、同期リラクタンスモータにおける多層フラックスバリアの最適化を行い、提案手法の有効性を報告する。

要約(英語): In this paper, we propose a novel multi-objective topology optimization with response surface approximation interpolating various topologies, which is derived by Auto-Encoder using training data in the actual design space. The response surface is constructed by means of Auto-Encoder with the training data of geometrically diverse shapes of targeted devices, which can express the interpolations that combine the multiple characteristic structures. The global topology search is performed based on the gradient information of the response surface, by which we can obtain the initial values for level set optimization to efficiently obtain easily-manufactured and precise Pareto optimal solutions. The effectiveness of the proposed method is demonstrated by optimizing multi-flux barriers in a synchronous reluctance motor for the objective functions of average torque and torque ripple.

本誌: 2022年3月7日-2022年3月8日静止器/回転機合同研究会-2

本誌掲載ページ: 29-36 p

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 1,273 Kバイト