長(zhǎng)期以來(lái),人們一直在尋求電磁鐵的最佳設(shè)計(jì)方案,希望制造出更加質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的電磁鐵。 在電磁鐵傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法中,人們盡可能地利用各種數(shù)學(xué)和實(shí)驗(yàn)方法來(lái)尋找電磁鐵各尺寸之間最合理的比例。但是,由于有關(guān)理論及數(shù)學(xué)方法和計(jì)算手段的限制,這些最優(yōu)的比例關(guān)系只能是局部的,而且多以定性分析為主。電磁鐵優(yōu)化設(shè)計(jì)真正得以在工程中應(yīng)用,是從電子計(jì)算機(jī)問(wèn)世以來(lái)逐步發(fā)展起來(lái)的。事實(shí)上,電子計(jì)算機(jī)是工程實(shí)際中進(jìn)行電磁鐵優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要工具。正是由于計(jì)算機(jī)具有高速運(yùn)算和邏輯判斷能力以及具有大量數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)能力,使得工程設(shè)計(jì)人員可以從多方面計(jì)算分析電磁鐵各種特性,并作到定量且精確地計(jì)算這些特性,這也就為電磁鐵優(yōu)化設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
電磁理論及數(shù)學(xué)方法的不斷完善又推動(dòng)了電磁鐵優(yōu)化設(shè)計(jì)的發(fā)展,特別是最優(yōu)化方法的應(yīng)用,使得在滿足一定設(shè)計(jì)要求的條件下,尋求某一(些)最佳經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)成為可能。
國(guó)外是在60年代中期開(kāi)始進(jìn)行電磁鐵優(yōu)化設(shè)計(jì)方面的研究的,當(dāng)時(shí)主要討論單變量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題,計(jì)算機(jī)的應(yīng)用多屬于輔助計(jì)算。其后,逐漸開(kāi)始利用數(shù)學(xué)規(guī)劃討論多變量的全局優(yōu)化問(wèn)題。其中蘇聯(lián)、聯(lián)邦德國(guó)、法國(guó)、日本等國(guó)不僅在電磁鐵優(yōu)化設(shè)計(jì)方面開(kāi)展了工作,而且已經(jīng)開(kāi)始將優(yōu)化設(shè)計(jì)大量運(yùn)用到電器產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中。例如,日本東芝電器公司新E告PAR系列磁力起動(dòng)器13個(gè)規(guī)格(10~600A)的電磁系統(tǒng)全部采用優(yōu)化設(shè)計(jì)。
70年代末,我國(guó)開(kāi)始了有關(guān)電磁鐵優(yōu)化設(shè)計(jì)方面的研究工作,主要集中于有關(guān)的大專(zhuān)院校和科研院所。近年來(lái),電磁鐵優(yōu)化設(shè)計(jì)逐步應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)中,并已取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。