Tối ưu hóa máy điện
Optimization of electric machines
Mô tả học phần
Học phần "Tối ưu hóa máy điện" cung cấp cho người học những kiến thức từ cơ bản đến chuyên sâu về tối ưu hóa trong thiết kế máy điện. Khóa học hướng dẫn cách chuyển đổi bài toán thiết kế kỹ thuật sang mô hình toán học tối ưu bao gồm các biến thiết kế, hàm mục tiêu và các ràng buộc tuyến tính hoặc phi tuyến. Sinh viên sẽ nghiên cứu bản chất các thuật toán tối ưu hóa đơn/đa mục tiêu, thuật toán cổ điển và tiến hóa như GA, PSO, phân tích độ nhạy, kết hợp các phương pháp tăng tốc tính toán tiên tiến như thiết kế thực nghiệm (DOE) và phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) để tối ưu hóa thời gian mô phỏng phần tử hữu hạn (FEA). Nội dung tập trung vào ứng dụng thực tiễn cho các dòng máy điện xoay chiều hiện đại (PMSM, IM) trong các phương tiện di chuyển. Qua đó, học phần trang bị kỹ năng lập trình Python và sử dụng phần mềm chuyên dụng Ansys Maxwell, giúp kỹ sư tương lai làm chủ quy trình thiết kế tối ưu đa vật lý đáp ứng yêu cầu công nghiệp.
English description
The course "Optimization of Electrical Machines" provides learners with fundamental to advanced knowledge of optimization in electrical machine design. The course guides students on how to formulate a technical design problem into a mathematical optimization model, including design variables, objective functions, and linear or non-linear constraints. Students will study the core mechanics of single/multi-objective optimization algorithms, classical and evolutionary methods such as GA and PSO, sensitivity analysis, alongside advanced computational acceleration techniques like Design of Experiments (DOE) and Response Surface Methodology (RSM) to alleviate Finite Element Analysis (FEA) simulation time. The content deeply focuses on practical applications for modern AC machines (PMSM, IM) in electric transportation technology. Thereby, the course equips students with Python programming skills and proficiency in specialized software like Ansys Maxwell, enabling future engineers to master multi-physics optimization design processes meeting strict industrial demands
Chuẩn đầu ra học phần (CLO) 5
Bấm vào từng chuẩn đầu ra để xem bản tiếng Anh, liên kết PLO và mức độ đóng góp.
-
CLO1 Thiết lập được mô hình toán học tối ưu hóa cho các dòng máy điện quay hiện đại từ yêu cầu kỹ thuật của dự án công nghiệp thông qua việc xác định chính xác các biến tối ưu, hàm mục tiêu và các phương trình ràng buộc vận hành/sản xuất thực tế
Formulate mathematical optimization models for modern rotating electrical machines from technical problem requirements by accurately determining optimization variables, objective functions, and practical operational/manufacturing constraint equations.
-
CLO2 Lựa chọn và tinh chỉnh thành thạo các tham số của thuật toán tối ưu hóa phù hợp (như SQP, GA, PSO) để giải quyết các bài toán đơn/đa mục tiêu, đảm bảo tốc độ hội tụ và chất lượng nghiệm trên các phần mềm ứng dụng.
Select and proficiently fine-tune parameters of appropriate optimization algorithms (such as SQP, GA, PSO) to solve single/multi-objective problems, ensuring convergence speed and solution quality within application software.
-
CLO3 Phối hợp và ứng dụng thành thạo mô hình giải tích và mô phỏng phần tử hữu hạn (FEA) , kết hợp với kỹ thuật thiết kế thực nghiệm (DOE) và phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) để xây dựng mô hình thay thế nhằm tối ưu hóa hiệu quả thời gian và chi phí tính toán trong quy trình thiết kế máy điện.
Coordinate and proficiently apply analytical models and finite element analysis (FEA) , combined with Design of Experiments (DOE) and Response Surface Methodology (RSM) to construct surrogate models for effectively optimizing computational time and cost in the electrical machine design workflow.
-
CLO4 Triển khai tối ưu hóa thiết kế các dòng máy điện xoay chiều hiện đại (PMSM, IM) nhằm đáp ứng các tiêu chuẩn công nghiệp khắt khe
Implement design optimization for modern AC electrical machines (PMSM, IM) to meet stringent industrial standards
-
CLO5 Đánh giá được kết quả thiết kế tối ưu hóa với phương án thiết kế ban đầu; xây dựng được các đường hội tụ của hàm mục tiêu, ma trận thông số cuối cùng và trích xuất các đặc tính làm việc của máy điện để hoàn thiện một báo cáo kỹ thuật.
Evaluate the optimized design results with the baseline configuration; construct objective function convergence curves, final parameter matrices, and extract operating characteristics of the electrical machine to complete an industry-standard technical project report
Đánh giá học phần
| Thành phần | Tỉ trọng | Thời gian |
|---|---|---|
| Thi cuối kỳ (Final Examination) | 50.0% | |
| Chuyên cần | 10.0% | |
| Đánh giá giữa kì | 40.0% |