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电磁发射技术一直是世界发达国家竞相发展的高新技术，是对传统发射技术的重大突破。电磁发射应用新的推动装置对物体驱动，从理论分析，其动能不受能量的限制，因而可以对大型物体以更高的速度进行弹射。直线感应电机作为电磁发射系统的核心部件，是目前研究的热点。直线感应电机是一种将电能转化成直线运动机械能而不需要任何中间转换机构的传动装置，从而较“旋转电机+机械变换环节”的传动形式有明显的优势，如结构简单、无接触、无磨损、噪音低、速度快、精度高等。优化设计作为直线感应电机设计重要环节之
一，得到了人们的广泛关注，本文将在这方面展开研究。
电机优化设计是一种复杂的、有约束、非线性、混合离散多变量规划问题。在对电机优化设计理论研究的基础上，本文选用了罚函数这一电机优化中广泛使用的优化方法，同时结合遗传算法对直线感应电机进行了优化设计。
本文首先介绍了直线感应电机的基本原理，并从端部效应的作用入手，理论上分析了直线感应电机各种端部效应的作用机理。在分析了直线感应电机与旋转感应电机物理结构差异的基础上，参考旋转感应电机的等效电路，得到了计入边端效应的直线感应电机等效电路。并利用有限元求解了直线感应电机二维涡流电磁场，得到了等效电路的电气参数，并对直线感应电机进行了性能分析。
其次，介绍了遗传算法的起源、发展历程、基本原理以及应用特点，解释了遗传算法的运用机理和寻优策略。简单遗传算法作为一种启发式搜索算法，寻优理论还不够完善。因此，在应用中常出现收敛过慢、稳定性差及早熟现象等问题，而现有的一些自适应遗传算法容易产生局部最优解。针对简单遗传算法和现有的一些自适应遗传算法存在的缺陷，对遗传算法的种群初始化、交叉概率和变异概率进行改进，得到了一种新型自适应遗传算法。
最后，研究并建立了直线感应电机的优化设计的数学模型，使用Visual C++语言在Windows平台上编制了相应的优化设计程序，最后使用改进的自适应遗传算法和新的自适应遗传算法分别对一台实际样机进行了计算，通过计算所得到的电机设计方案和已知样机的设计方案相比较，证实了对改进的自适应遗传算法的改进是成功的。