基于Chaos-RS-RBF算法的汽油機(jī)油膜動(dòng)態(tài)參數(shù)辨識(shí)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-05 15:08
針對(duì)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的高度復(fù)雜的非線性特性,提出了Chaos-RS-RBF(chaos-rough sets-radial basis function)算法對(duì)油膜動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)。在判斷發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)混沌(chaos)特性的基礎(chǔ)上,通過相空間重構(gòu)技術(shù)恢復(fù)其固有的高度復(fù)雜的非線性特性,獲得多維狀態(tài)空間時(shí)間序列,利用粗糙集(rough sets,RS)刪除大量冗余數(shù)據(jù),最后采用徑向基函數(shù)(radial basis function,RBF)算法對(duì)多維狀態(tài)空間時(shí)間序列進(jìn)行辨識(shí),獲得油膜動(dòng)態(tài)參數(shù)辨識(shí)值。仿真結(jié)果顯示,與最小二乘法及RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相比較,Chaos-RS-RBF模型具有更高的精度,對(duì)實(shí)際工程應(yīng)用具有較好的借鑒意義。
【文章來源】:大理大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,5(06)
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
為提高油膜動(dòng)態(tài)參數(shù)辨識(shí)精確度,建立了如圖2所示的油膜動(dòng)態(tài)參數(shù)辨識(shí)模型。本文通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分別采集噴油脈寬、節(jié)氣門開度、轉(zhuǎn)速、冷卻液溫度及進(jìn)氣管壓力等數(shù)據(jù),并進(jìn)行歸一化處理,根據(jù)相空間重構(gòu)理論進(jìn)行數(shù)據(jù)重構(gòu)恢復(fù)系統(tǒng)原理的非線性特性,經(jīng)過時(shí)域及頻域分析后提取信息決策表,通過粗糙集屬性約簡處理,刪除大量不必要的冗余數(shù)據(jù),得到?jīng)Q策表約簡,將通過粗糙集處理后的數(shù)據(jù)作為RBF網(wǎng)絡(luò)的輸入向量,對(duì)其進(jìn)行訓(xùn)練及辨識(shí)獲取油膜動(dòng)態(tài)參數(shù)辨識(shí)值。圖2中,U(t)為噴油脈寬;α為節(jié)氣門開度;ω(t)為轉(zhuǎn)速;Tcool為冷卻液溫度;Pm為進(jìn)氣管壓力。
由圖3、4和表1、2可知,在隨節(jié)氣門開度變化下的油膜動(dòng)態(tài)參數(shù)辨識(shí)仿真試驗(yàn)中,Chaos-RS-RBF模型與試驗(yàn)標(biāo)定值之間誤差最小,RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)法誤差次之,最小二乘法誤差最大;Chaos-RS-RBF模型具有精度高、收斂快、泛化能力強(qiáng)等特點(diǎn),表明了Chaos-RS能有效提高RBF的辨識(shí)精度及收斂速度。最小二乘法存在收斂速度慢,易陷入局部極小化等缺陷,常用于實(shí)驗(yàn)室對(duì)油膜參數(shù)推算,無法實(shí)現(xiàn)工程實(shí)際應(yīng)用。圖4 油膜蒸發(fā)時(shí)間常數(shù)τ的辨識(shí)值(n=2 000 r/min)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)氣預(yù)估的汽油機(jī)瞬態(tài)空燃比控制研究[J]. 胡春明,王旸,王齊英,劉娜,魏石峰. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2018(02)
[2]基于LS-SVM逆系統(tǒng)的汽油機(jī)瞬態(tài)空燃比復(fù)合控制研究[J]. 宋丹丹,李岳林,解福泉. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2018(02)
[3]汽油機(jī)瞬態(tài)空燃比控制器參數(shù)優(yōu)化控制策略研究[J]. 李岳林,龔宏義,徐東輝,劉寶杰,謝安平. 汽車技術(shù). 2016(05)
[4]基于粗糙集和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的石化管道外腐蝕程度預(yù)測(cè)應(yīng)用[J]. 王金秋,李為相,朱承飛. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2015(01)
[5]汽油機(jī)加速瞬態(tài)油膜補(bǔ)償技術(shù)研究[J]. 胡忠錄,李岳林,何興. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2014(11)
[6]基于徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混沌時(shí)間序列相空間重構(gòu)雙參數(shù)聯(lián)合估計(jì)[J]. 陳帝伊,柳燁,馬孝義. 物理學(xué)報(bào). 2012(10)
[7]汽油機(jī)油膜模型參數(shù)辨識(shí)[J]. 洪木南,李建秋,歐陽明高. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2010(11)
[8]汽油發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)工況油膜參數(shù)辨識(shí)的研究[J]. 陳林林,魏民祥,楊海青. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
[9]汽油機(jī)進(jìn)氣道油膜模型參數(shù)辨識(shí)算法的研究[J]. 李頂根,舒詠強(qiáng). 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2009(04)
[10]基于粗糙集理論的入侵檢測(cè)新方法[J]. 蔡忠閩,管曉宏,邵萍,彭勤科,孫國基. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2003(03)
博士論文
[1]基于粗糙集與人工免疫的入侵檢測(cè)模型研究[D]. 張玲.北京郵電大學(xué) 2014
本文編號(hào):3266305
【文章來源】:大理大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,5(06)
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
為提高油膜動(dòng)態(tài)參數(shù)辨識(shí)精確度,建立了如圖2所示的油膜動(dòng)態(tài)參數(shù)辨識(shí)模型。本文通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分別采集噴油脈寬、節(jié)氣門開度、轉(zhuǎn)速、冷卻液溫度及進(jìn)氣管壓力等數(shù)據(jù),并進(jìn)行歸一化處理,根據(jù)相空間重構(gòu)理論進(jìn)行數(shù)據(jù)重構(gòu)恢復(fù)系統(tǒng)原理的非線性特性,經(jīng)過時(shí)域及頻域分析后提取信息決策表,通過粗糙集屬性約簡處理,刪除大量不必要的冗余數(shù)據(jù),得到?jīng)Q策表約簡,將通過粗糙集處理后的數(shù)據(jù)作為RBF網(wǎng)絡(luò)的輸入向量,對(duì)其進(jìn)行訓(xùn)練及辨識(shí)獲取油膜動(dòng)態(tài)參數(shù)辨識(shí)值。圖2中,U(t)為噴油脈寬;α為節(jié)氣門開度;ω(t)為轉(zhuǎn)速;Tcool為冷卻液溫度;Pm為進(jìn)氣管壓力。
由圖3、4和表1、2可知,在隨節(jié)氣門開度變化下的油膜動(dòng)態(tài)參數(shù)辨識(shí)仿真試驗(yàn)中,Chaos-RS-RBF模型與試驗(yàn)標(biāo)定值之間誤差最小,RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)法誤差次之,最小二乘法誤差最大;Chaos-RS-RBF模型具有精度高、收斂快、泛化能力強(qiáng)等特點(diǎn),表明了Chaos-RS能有效提高RBF的辨識(shí)精度及收斂速度。最小二乘法存在收斂速度慢,易陷入局部極小化等缺陷,常用于實(shí)驗(yàn)室對(duì)油膜參數(shù)推算,無法實(shí)現(xiàn)工程實(shí)際應(yīng)用。圖4 油膜蒸發(fā)時(shí)間常數(shù)τ的辨識(shí)值(n=2 000 r/min)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)氣預(yù)估的汽油機(jī)瞬態(tài)空燃比控制研究[J]. 胡春明,王旸,王齊英,劉娜,魏石峰. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2018(02)
[2]基于LS-SVM逆系統(tǒng)的汽油機(jī)瞬態(tài)空燃比復(fù)合控制研究[J]. 宋丹丹,李岳林,解福泉. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2018(02)
[3]汽油機(jī)瞬態(tài)空燃比控制器參數(shù)優(yōu)化控制策略研究[J]. 李岳林,龔宏義,徐東輝,劉寶杰,謝安平. 汽車技術(shù). 2016(05)
[4]基于粗糙集和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的石化管道外腐蝕程度預(yù)測(cè)應(yīng)用[J]. 王金秋,李為相,朱承飛. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2015(01)
[5]汽油機(jī)加速瞬態(tài)油膜補(bǔ)償技術(shù)研究[J]. 胡忠錄,李岳林,何興. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2014(11)
[6]基于徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混沌時(shí)間序列相空間重構(gòu)雙參數(shù)聯(lián)合估計(jì)[J]. 陳帝伊,柳燁,馬孝義. 物理學(xué)報(bào). 2012(10)
[7]汽油機(jī)油膜模型參數(shù)辨識(shí)[J]. 洪木南,李建秋,歐陽明高. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2010(11)
[8]汽油發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)工況油膜參數(shù)辨識(shí)的研究[J]. 陳林林,魏民祥,楊海青. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
[9]汽油機(jī)進(jìn)氣道油膜模型參數(shù)辨識(shí)算法的研究[J]. 李頂根,舒詠強(qiáng). 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2009(04)
[10]基于粗糙集理論的入侵檢測(cè)新方法[J]. 蔡忠閩,管曉宏,邵萍,彭勤科,孫國基. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2003(03)
博士論文
[1]基于粗糙集與人工免疫的入侵檢測(cè)模型研究[D]. 張玲.北京郵電大學(xué) 2014
本文編號(hào):3266305
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