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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.3.2012.tde-16072013-172602
Document
Author
Full name
Leandro Zavarez Barbosa
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2012
Supervisor
Committee
Lebensztajn, Luiz (President)
Saldanha, Rodney Rezende
Silva, Viviane Cristine
Title in Portuguese
Técnicas de otimização baseadas no paradigma de enxames de partículas e sua aplicação ao projeto de equipamentos eletromagnéticos.
Keywords in Portuguese
Eletromagnetismo (Otimização)
Máquinas elétricas
Pareto otimalidade
Abstract in Portuguese
O presente trabalho propõe a utilização do método de otimização baseado no paradigma de enxame de partículas no projeto de um dispositivo eletromagnético, modelado analiticamente. A otimização baseada em enxames de partículas pertence à classe dos algoritmos evolutivos e é baseada no algoritmo de simulação do movimento de pássaros na busca por comida. O trabalho será focado na resolução de problemas de otimização multiobjetivo e apenas alguns casos de otimização mono-objetivo serão resolvidos para demonstrar a funcionalidade do método de otimização. Dois métodos de otimização multiobjetivo são propostos: um é baseado num algoritmo de otimização multiobjetivo que utiliza o paradigma de enxames em conjunto com soluções adotadas pelo algoritmo genético multiobjetivo denominado Nondominated Sorting Genetic Algorithm-II (NSGA-II) e o outro é baseado também no paradigma de enxames utilizando elementos do algoritmo de otimização multiobjetivo intitulado Strength Pareto Evolutionary Algorithm (SPEA). Ambos algoritmos são validados em um problema de otimização baseado no projeto de um motor de corrente contínua sem escovas, um benchmark de otimização.
Title in English
Optimization techniques based on particle swarm paradigm and its application to the design of eletromagnetic devices.
Keywords in English
Electrical machines
Electromagnetism (Optimization)
Pareto optimal
Abstract in English
This work proposes the use of the optimization method based on the particle swarm paradigm in the design of electromagnetic device, analytically modeled. Particle swarm optimization belongs to the class of evolutionary algorithms and is based on the movement simulation of birds searching for food. This work will be focused on solving multi-criteria optimization problems and some cases of single-objective optimization problems will be solved only to demonstrate the functionality of optimization method. Two multi-criteria optimization methods are proposed: one based on an optimization algorithm that uses the multiobjective particle swarm paradigm and some concepts extracted from the multiobjective genetic algorithm called Nondominated Sorting Genetic Algorithm-II (NSGA-II) and the other is based on the particle swarm paradigm by using some elements of another multiobjective optimization algorithm entitled Strength Pareto Evolutionary Algorithm (SPEA). Both methods are applied to an optimization problem related to the design of a brushless direct current motor.
 
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This document is only for private use for research and teaching activities. Reproduction for commercial use is forbidden. This rights cover the whole data about this document as well as its contents. Any uses or copies of this document in whole or in part must include the author's name.
Publishing Date
2013-07-22
 
WARNING: The material described below relates to works resulting from this thesis or dissertation. The contents of these works are the author's responsibility.
  • BARBOSA, Leandro Zavarez, Coelho, Leandro dos Santos, e Lebensztajn, L. Particle Swarm Optimization and strength pareto to solve multiobjective optimization problems [doi:10.3233/JAE-131717]. International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics [online], 2013, vol. 43, p. 137-149.
  • Coelho, Leandro dos Santos, BARBOSA, Leandro Zavarez, and Lebensztajn, Luiz. Multiobjective Particle Swarm Approach for the Design of a Brushless DC Wheel Motor [doi:10.1109/tmag.2010.2044145]. IEEE Transactions on Magnetics [online], 2010, vol. 46, p. 2994-2997.
  • BARBOSA, Leandro Zavarez, CHABU, I.E., and Lebensztajn, L. Shape Optimization of a High-speed Magnetic Actuator. In International Conference on Engineering Optimization, Rio de Janeiro. EngOpt2008 International Conference on Engineering Optimization., 2008.
  • BARBOSA, Leandro Zavarez, Coelho, Leandro dos Santos, and LEBENSZTAJN, L. Particle Swarm Optimization and Strength Pareto To Solve Multiobjective Optimization Problems. In 12th International Workshop on Optimization and Inverse Problems in Electromagnetiism, Ghent, 2012. 12th International Workshop on Optimization and Inverse Problems in Electromagnetiism Proceedings.Ghent : Universiteit Ghent, 2012.
  • BARBOSA, Leandro Zavarez, e LEBENSZTAJN, L. A Multiobjective Particle Swarm Optimization using Strength Pareto Approach. In 15º SBMO Simpósio Brasileiro de Micro-ondas e Optoeletrônica e o 10º CBMag Congresso Brasileiro de Eletromagnetismo, João Pessoa, 2012. 15º SBMO Simpósio Brasileiro de Micro-ondas e Optoeletrônica e o 10º CBMag Congresso Brasileiro de Eletromagnetismo., 2012.
  • Coelho, Leandro dos Santos, BARBOSA, Leandro Zavarez, and Lebensztajn, L. Multiobjective Particle Swarm Approach for the Design of a Brushless DC Wheel Motor. In 17th Conference on the Computation ofElectromagnetic Fields, Florianópolis. Proceedings of 17th Conference on the Computation of Electromagnetic Fields., 2009.
  • Lebensztajn, L., and BARBOSA, Leandro Zavarez. Derivative Free Optimization Algorithmsin Electrical Machine Design. In Sixth International Conference on Computational Electromagnetica CEM 2006, Aachen, 2006. Sixth International Conference on Computational Electromagnetica CEM 2006 Proceedings.Berlin : VDE Verlag Gmbh, 2006. Abstract.
  • Lebensztajn, L., e BARBOSA, Leandro Zavarez. Alguns Métodos de Otimização no Projeto de um Motor de Corrente Contínua sem Escovas. In MOMAG2006 (12º SBMO - Simpósio Brasileiro de Microondas e Optoeletrônica e o 7º CBMag - Congresso Brasileiro de Eletromagnetismo, Belo Horizonte, 2006. Anais do MOMAG2006 (12º SBMO - Simpósio Brasileiro de Microondas e Optoeletrônica e o 7º CBMag - Congresso Brasileiro de Eletromagnetismo., 2006.
  • NAZARETHE, Caio, BARBOSA, Leandro Zavarez, and Lebensztajn, L. Including Constraints on Multi-Objective Optimization for Electromagnetic Device Design. In 16th COMPUMAG Conference on the Computation of Magnetic Fields, Aachen, 2007. Proceedings of 16th COMPUMAG Conference on the Computation of Magnetic Fields., 2007.
  • NAZARETHE, Caio, BARBOSA, Leandro Zavarez, e Lebensztajn, L. Otimização a Múltiplos Objetivos de um Motor de Corrente Contínua sem Escovas. In 14 Simpósio Internacional de Iniciação Científica, São Paulo SP, 2006. 14 Simpósio Internacional de Iniciação Científica.São Paulo : Universidade de São Paulo, 2006. Resumo.
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