Các hướng nghiên cứu: Thiết kế tối ưu và mô phỏng số động cơ điện tiến tiến hiện đại Hướng nghiên cứu 1: Thiết kế động cơ từ trở chuyển mạch tốc độ cao (SRM) cho hệ thống khởi động turbine máy bay Kết cấu SRM đơn giản (lõi thép rotor/stator, dây quấn tập trung) cho phép tốc độ cực cao lên đến 50.000 vòng/phút và công suất 30 kW; thách thức chính: Tối ưu góc cực rotor/stator tránh bão hòa từ trường ở vùng tốc độ cao. Kết quả nổi bật: Prototype chế tạo 2013 tại TU Berlin; áp dụng thành công mẫu 5,5 kW cho dự án CRI quốc tế (2016–2018, 49.500 USD), Hướng nghiên cứu 2: Phát triển động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu khởi động trực tiếp (LSPMSM) hiệu suất cao Sử dụng vật liệu mật độ từ cao và nam châm UH42 để giảm kích thước/trọng lượng 25%, tổn hao sắt từ 20%; tối ưu rãnh chữ U/V và góc cực giảm sóng hài điện động/mô-men dưới 10%. Kết nối MATLAB-FEM tinh chỉnh răng rãnh rotor; đánh giá nhiệt-rung-ồn qua ANSYS/SPEED/Motor-CAD. Kết quả: Chế tạo 4 mẫu (2,2–11 kW, đạt IE2) từ đề tài KC.05/16-20 (2016–2018, 4,95 tỷ VND), chuyển giao HEM, tăng hiệu suất 15–20%. Hướng nghiên cứu 3: Thiết kế động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu gắn chìm (IPM) cho xe máy/ô tô điện Tối ưu góc nam châm V/U và rãnh rotor sin-thang giảm sóng hài mô-men/điện động 50%; GA tối ưu kích thước nam châm (gắn chìm I/V hoặc bề mặt) để tối đa hóa mật độ từ cảm và hệ số điện cảm, với đường kính/chiều dài mạch từ cố định, công suất 5–200 kW. Kết quả nổi bật: Prototype lá thép rotor 120 kW – 10.000 vòng/phút hiệu suất đỉnh 95%, mô-men tối đa theo dòng stator, hỗ trợ quãng đường xe điện tăng 20%. Hướng nghiên cứu 4: Tính toán thiết kế động cơ cho khớp humanoid robot (BLDC, PMSM, SRM và Axial Flux Motor) với hộp số 1-2 stage Hollow Shaft Tập trung tích hợp động cơ nhỏ gọn (công suất 50–500 W) với hộp số Hollow Shaft 1-2 stage để tối ưu mô-men cao (lên đến 10 Nm), tốc độ linh hoạt (100–200 vòng/phút) và trọng lượng nhẹ (<500 g/khớp). Sử dụng MATLAB-FEM tối ưu kết cấu axial flux cho mật độ công suất cao, giảm quán tính rotor 30%; đánh giá độ chính xác chuyển động qua ANSYS Motor CAD. Dự kiến hướng phát triển: Prototype khớp Knee humanoid với AFM, SRM cho độ bền cao và BLDC cho phản hồi nhanh; chuyển giao cho dự án robot công nghiệp, giảm chi phí sản xuất 25% so với nhập khẩu. Hướng nghiên cứu 5: Tính toán thiết kế và mô phỏng FEA động cơ (BLDC, PMSM, SRM và Axial Flux Motor) cho UAV và máy bay Phát triển động cơ đẩy hiệu suất cao (1–5 kW, tốc độ 5.000–10.000 vòng/phút) cho UAV/Aircraft, tối ưu axial flux cho hiệu suất đẩy/thrust 95% và SRM cho khả năng chịu tải va chạm. Áp dụng FEA (FEMM/ANSYS) mô phỏng trường từ, nhiệt độ (<80°C) và rung động; GA tối ưu cánh quạt tích hợp để tăng hiệu suất khí động học 15%. Dự kiến hướng phát triển: Thiết kế prototype axial flux cho máy bay không người lái, giảm trọng lượng 20% và tiêu thụ năng lượng 18%.