基于免疫遗传算法的潜油电机优化设计软件开发

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1、国内图书分类号:TM343工学硕士学位论文基于免疫遗传算法的潜油电机优化设计软件开发硕士研究生：史孝轩导师：徐永明申请学位级别：工学硕士学科、专业：电机与电器所在单位：电气与电子工程学院答辩日期：2015年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex:TM343DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDevelopmentOptimizationDesignofSubmersibleMotor’sSoftwareBasedonImmuneGeneticCandidate

2、:ShiXiaoXuanSupervisor:XuYongMingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofprofessionalSpeciality:ElectricalMachineandApparatusDateofOralExamination:March,2015University:HarbinUniversityofScienceandTechnology基于免疫遗传算法的潜油电机优化设计软件开发摘要由于当今社会对石油的依赖，石油的高效开采成为一项重要课题，潜油螺杆泵的出现在一定程度上解决了这

3、个问题，提高潜油电机的效率就是其中重要一个环节。对电机的优化设计是提高效率的重要途径，选择一种好的适合潜油电机设计的优化算法又是必要的。潜油电机是在油井中工作的三相异步电动机，其具有特殊的结构特点，通常具有分段结构，转子段之间有扶正轴承固定，定子段之间由不导磁的铜环隔开。潜油电机的细长结构决定了其与普通异步电机的不同，运用遗传算法与生物免疫系统相结合的原理为基础编写了免疫遗传算法优化设计程序。该算法不仅具有标准的遗传算法全局并行的特点,同时还运用生物免疫机制的特点改善传统算法局部的搜索效率。对免疫算法进行数学函数的测试来检测算法的准

4、确性，测试结果证明了算法切实有效。本文根据潜油电机的实际特点建立了潜油电机优化的数学模型并确定了优化时的目标函数、约束条件以及优化变量的选取。将免疫遗传算法与潜油电机的电磁计算程序相连接，将免疫遗传算法优化设计程序应用于潜油电机进行实例计算，对优化前后的主要性能指标、材料以及优化变量进行比较，结果证明本优化设计软件应用在潜油电机设计上有效可靠。本文开发了基于Windows系统的潜油电机优化设计软件。本软件具有电磁计算功能、电机优化设计功能、温升计算功能、冲片图的绘制功能以及软件其他的附属功能如图形显示、热校核等，本软件操作简单且用户

5、界面友好，降低了人工运算时间，实现软件设计辅助作用。关键词潜油电机；优化设计软件；免疫遗传算法；效率-I-DevelopmentOptimizationDesignofSubmersibleMotor’sSoftwareBasedonImmuneGeneticAbstractIntoday’ssociety,duetothedependencyonpetroleum,high-efficientminingofpetroleumbecomesanimportantsubject.However,theappearanceofsubm

6、ersiblescrewpumphelpstoaddressthisproblemtosomeextent,whichimprovedtheefficiencyofpowersourcesubmersiblemotor.Theoptimaldesignofmotorisasignificantwayofboostingtheefficiency,andchoosingagoodoptimizationalgorithmwhichissuitableforthesubmersiblemotordesignisnecessary.The

7、submersiblemotoristhree-phaseinductionmotorwithoperatingintheoilwell,whichischaracterizedasspecialstructure.Generally,ithasthesegmentedstructurewhichtherotorphasesarefixedbyalignmentbearingandstatorphasesareseparatedbycopperringswithoutmagnetism.Theslim-linedstructureo

8、fsubmersiblemotordecidesitsdifferencesfromthenormalinductionmachine,whichcombinedthegeneticalgorithmandbiologyimmunes