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龙图腾网获悉北京航空航天大学申请的专利一种有限转角力矩电磁驱动磁极拓扑设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121351522B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511908256.7，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种有限转角力矩电磁驱动磁极拓扑设计方法是由严亮;杨旭旭;刘晓帅;何兴华;向芃桔;李海恩设计研发完成，并于2025-12-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种有限转角力矩电磁驱动磁极拓扑设计方法在说明书摘要公布了：本发明涉及磁极拓扑设计领域，尤其涉及一种有限转角力矩电磁驱动磁极拓扑设计方法，包括：对有限转角力矩电机的转子背铁、气隙和定子域进行网格剖分，定义永磁材料变量和软磁材料变量；基于材料变量通过电磁场有限元模型进行滤波、投影和本构方程电磁场映射，以生成映射材料变量和转矩变量；构建约束条件和目标函数；通过优化求解器求解目标函数的磁场强度表征变量，以确定对应的永磁材料变量和软磁材料变量的最优组合。本发明实现将转子背铁的永磁体和软磁材料的分布问题转化为拓扑优化问题，实现获得高性能的永磁软磁材料组合，提高其永磁和软磁的材料利用率和转矩密度，实现有限转角力矩电机转子背铁的高材料利用率。

本发明授权一种有限转角力矩电磁驱动磁极拓扑设计方法在权利要求书中公布了：1.一种有限转角力矩电磁驱动磁极拓扑设计方法，其特征在于，包括： 对有限转角力矩电机的转子背铁、气隙和定子域进行网格剖分，确定设计域的网格单元，并对所述网格单元定义永磁材料变量和软磁材料变量； 基于所述网格单元的永磁材料变量和软磁材料变量通过电磁场有限元模型进行滤波、投影和本构方程电磁场映射，以生成映射永磁材料变量、映射软磁材料变量和转矩变量； 基于设计域的所述映射永磁材料变量、所述映射软磁材料变量与材料许用占比的比较构建约束条件； 基于所述转矩变量，以及有限转角力矩电机的转子转矩范围和结构参数构建目标函数； 基于所述电磁场有限元模型和所述约束条件，通过优化求解器求解所述目标函数的磁场强度表征变量，以确定对应的永磁材料变量和软磁材料变量的最优组合； 通过电磁场有限元模型生成映射永磁材料变量、映射软磁材料变量和转矩变量的过程包括： 将所述永磁材料变量和所述软磁材料变量通过电磁场有限元模型的亥姆霍兹滤波法，以生成永磁滤波密度变量和软磁滤波密度变量； 将所述永磁滤波密度变量、所述软磁滤波密度变量和投影设定参数通过电磁场有限元模型的双曲正切投影，以生成所述映射永磁材料变量和所述映射软磁材料变量； 将所述映射永磁材料变量和所述映射软磁材料变量通过电磁场有限元模型的本构方程，以生成所述转矩变量； 通过双曲正切投影生成映射永磁材料变量和映射软磁材料变量的过程包括： 基于所述永磁滤波密度变量与永磁投影中心点的差值与永磁投影斜率的乘积，通过双曲正切函数计算永磁偏移值，并基于永磁投影中心点的差值与永磁投影斜率的乘积通过双曲正切函数计算永磁零点偏移； 对所述永磁偏移值和所述永磁零点偏移进行归一化计算，以生成所述映射永磁材料变量； 基于所述软磁滤波密度变量与软磁投影中心点的差值与软磁投影斜率的乘积，通过双曲正切函数计算软磁偏移值，并基于软磁投影中心点的差值与软磁投影斜率的乘积通过双曲正切函数计算软磁零点偏移； 对所述软磁偏移值和所述软磁零点偏移进行归一化计算，以生成所述映射软磁材料变量； 其中，所述投影设定参数包括永磁投影中心点、永磁投影斜率、软磁投影中心点和软磁投影斜率。

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