專利名稱：基于自適應(yīng)參數(shù)域遺傳算法的機油泵性能曲線的估計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建立機油泵工作特性曲面模型的方法。
背景技術(shù)：
機油泵是發(fā)動機組成的重要部件，其作用是向摩擦表面提供潤滑油，以減少零件的磨損。機油泵通用特性可以表示為Q = a+b · n+c · ps+d · T(1)式(1)中a為工作特性曲面常系數(shù)，b，c，d為測試電機轉(zhuǎn)速n，泵出壓力ps，油溫 T的系數(shù)。根據(jù)通用特性試驗結(jié)果，可估計機油泵工作特性數(shù)學(xué)模型，并繪制通用特性曲線圖。目前機油泵工作特性建模方法主要有試驗數(shù)據(jù)擬合法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模分析法和計算流體力學(xué)分析法。其中試驗數(shù)據(jù)擬合的方法還包括偏最小二乘法，可用于對機油泵特定工況進行分析，但其建立統(tǒng)一表達式較為困難；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模分析法需要大量試驗數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練，因而工作量較大；計算流體力學(xué)分析法具有投資小，研究周期短，精度易于提高等特點，但是要包括三維建模，網(wǎng)格劃分，內(nèi)部流場數(shù)值模擬等步驟，因而操作較為復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有機油泵工作特性建模方法的缺陷，提供一種表達式統(tǒng)一、建模工作量較小、操作簡單的一種基于自適應(yīng)參數(shù)域遺傳算法的機油泵性能曲線的估計方法。本發(fā)明的測算原理是通過實驗獲取實際的供油量Q、測試電機轉(zhuǎn)速n，泵出壓力ps，油溫T的數(shù)值，代入式(1)，求出機油泵工作特性曲面模型中的參數(shù)。記A為根據(jù)機油泵工作特性曲面模型所預(yù)測的理論供油量，Qp為實際供油量，若 Qt-Qp —0，即二者趨近于相等時，則該模型的預(yù)測最接近真實情況。令
權(quán)利要求
1.基于自適應(yīng)參數(shù)域遺傳算法的機油泵性能曲線的估計方法，其特征在于，包括如下步驟1)在機油泵性能測試試驗臺上測得機油泵的試驗數(shù)據(jù)；2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)估算公式⑴中參數(shù)a，b，c,d的取值范圍；3)更新遺傳迭代的參數(shù)域；4)采用基于自適應(yīng)調(diào)整參數(shù)域遺傳算法(ADMGA)估計機油泵性能曲線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于自適應(yīng)參數(shù)域遺傳算法的機油泵性能曲線的估計方法，其特征在于，所述估算公式(1)中參數(shù)a，b，c, d的實現(xiàn)步驟1)本發(fā)明采取正交法選取試驗實測數(shù)據(jù)組，使得有限的試驗數(shù)據(jù)能遍歷性能曲面的盡可能最大的范圍；2)隨機從所選取的實測數(shù)據(jù)組中取得4組數(shù)據(jù)，根據(jù)式(1)組成四元方程組，求出a， b, c, d ；3)求解得到m( 2 < w < ^ )組解后，令amax = max (al, a2，…，am)(3)amin = min(al，a2，…，am)(4)取[amin, amax]作為參數(shù) a 的初始值域，同理得到[bmin，bmax]，[cmin，cmax]，[dmin， dmax]ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于自適應(yīng)參數(shù)域遺傳算法的機油泵性能曲線的估計方法，其特征在于，所述更新遺傳迭代的參數(shù)域的實現(xiàn)步驟1)求出各個群體的適應(yīng)度值，選出每個群體的最優(yōu)解；第一代隨機生成Mnd個個體，并將個體的目標(biāo)值按照從小到大依次排序，并計算其相應(yīng)的適應(yīng)度值，本文選擇壓差為2的線性排序方法，使一代目標(biāo)函數(shù)值最大適應(yīng)度值為2，最小適應(yīng)度值為0，適應(yīng)度值按如下式進行計算Fit(pos) = 2-2* (pos-1)/(Nind-I)(5)其中pos為個體目標(biāo)值排序的位置，Nind為個體數(shù)目；2)找出各個群體最優(yōu)解所對應(yīng)的參數(shù)值al，bl，cl，dl；a2,b2,c2,d2 ；……aNf, bNf, cNf, dNf ；3)更新下一次遺傳迭代的參數(shù)域，其中參數(shù)域范圍按下式計算， 期望為
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于自適應(yīng)參數(shù)域遺傳算法的機油泵性能曲線的估計方法，其特征在于，所述調(diào)整自適應(yīng)參數(shù)域的遺傳算法的實現(xiàn)步驟1)隨機產(chǎn)生Nf個初始種群，每個種群包括Nind個個體，按照公式(3)和(4)求出的參數(shù)域作為這Nf個初始種群的初始參數(shù)域。文采用二進制方式進行編碼；2)按照(2)式求出目標(biāo)函數(shù)值，按照從小到大順序排列，然后按照(5)式求出每個種群個體的適應(yīng)度值；3)每個種群個體按照隨機遍歷方法，依(10)式計算的概率進行選擇，然后進行交叉， 變異和重組；本發(fā)明采取單點交叉的方式進行，取交叉概率為recopt = 0. 7，即第2N+1個個體中第 i個參數(shù)有recopt的概率與第2N+2個個體進行交叉，其中N = 0，1……(Nind/2)-l。若N 為奇數(shù)，則最后一個個體不進行交叉，此時N = 0,1……((Nind-I)/2)-1 ；本發(fā)明采用的變異率varopt = 0. 028，即每個參數(shù)的每個二進制位變異的概率是 0. 028 ；采取隨機遍歷抽樣選擇Nrec個個體作為交叉?zhèn)€體，其中被選擇的概率為
全文摘要
本發(fā)明提供的基于自適應(yīng)參數(shù)域遺傳算法的機油泵性能曲線的估計方法涉及一種建立機油泵工作特性曲面模型的方法。它包括1)在機油泵性能測試試驗臺上測得機油泵的試驗數(shù)據(jù)；2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)估算公式(1)中參數(shù)a，b，c，d的取值范圍；3)更新遺傳迭代的參數(shù)域；4)采用基于自適應(yīng)調(diào)整參數(shù)域遺傳算法(ADMGA)估計機油泵性能曲線。采用本發(fā)明為機油泵工作特性建立曲面模型的優(yōu)點是表達式統(tǒng)一、建模工作量較小、操作簡單。本發(fā)明不僅提高全局搜索能力，而且減少了搜索時間，提高了遺傳算法的搜索性能。
文檔編號G06F19/00GK102521484SQ201110371940
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者蘭連旺, 甘屹, 陳杰余, 陳銳志 申請人:鹽城市真鹿高科技發(fā)展有限公司