基于混沌RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和PSO-SVM的汽油機(jī)點(diǎn)火提前角組合軟測量研究
發(fā)布時間:2020-09-18 10:42
隨著人們對汽車商品的需求日益增大,促使我國汽車行業(yè)蓬勃發(fā)展,但是與之帶來的環(huán)境、能源等問題也愈發(fā)嚴(yán)重。因此,通過優(yōu)化汽油機(jī)的關(guān)鍵參數(shù)提高工作性能的研究是很必要的。點(diǎn)火提前角對發(fā)動機(jī)的工作性能有很大的影響,點(diǎn)火提前角過大容易造成爆震,動力性變差,點(diǎn)火提前角過小發(fā)動機(jī)效率會有所降低,油耗增大。傳統(tǒng)點(diǎn)火提前角確定主要通過查表插值法,精度相對較低,對于要準(zhǔn)確獲得各工況的點(diǎn)火提前角只有通過實(shí)驗(yàn)標(biāo)定,但實(shí)驗(yàn)標(biāo)定難以涵蓋所有工況。因此,對點(diǎn)火提前角的軟研究具有一定的工程價值和理論意義。本文主要針對汽油機(jī)點(diǎn)火提前角的軟測量展開研究。首先,闡述了點(diǎn)火提前角對發(fā)動機(jī)工作性能的重要影響,以已知的實(shí)驗(yàn)臺架標(biāo)定的點(diǎn)火提前角數(shù)據(jù)作為樣本數(shù)據(jù),通過混沌算法對RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的最佳網(wǎng)絡(luò)權(quán)值wi和網(wǎng)絡(luò)最佳節(jié)點(diǎn)中心向量ci進(jìn)行優(yōu)化,利用優(yōu)化后的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對點(diǎn)火提前角軟測量仿真;另外,選取徑向基函數(shù)為支持向量機(jī)的核函數(shù),利用粒子群算法(PSO)優(yōu)化支持向量機(jī)的懲罰因子C和核函數(shù)寬度σ,并以PSO-SVM方法軟測量點(diǎn)火提前角;最后,分析出單一軟測量方法的優(yōu)劣,以基于混沌RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和PSO-SVM的可變最優(yōu)加權(quán)組合軟測量方法對點(diǎn)火提前角軟測量仿真,軟測量結(jié)果與文中各個單一軟測量方法的軟測量結(jié)果進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明:本文所提出的基于混沌RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和PSO-SVM的組合軟測量方法相較于各個單一軟測量方法軟測量效果更加理想,在汽油機(jī)點(diǎn)火提前角軟測量方面具有一定的優(yōu)越性。
【學(xué)位單位】:長沙理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類】:U463.64
【部分圖文】:
民用轎車保有量12185萬輛,其中私人轎車11416萬輛,相較于2016年年末分逡逑別增長11.8%、12.9%、12.5%、丨2.0%12】。2011-2017年度,我國民用汽車保有量及其增逡逑長率如圖1.1所示,由圖可知,我國汽車保有量巨大、穩(wěn)步增長。逡逑2.5邋邐邋25.00%逡逑2.17逡逑2邐\.邐1.72邐^邐I邐2000%逡逑^邐邐■邐■邐■邐I逡逑—酬丨:逡逑2011邐2012邐2013邐2014邐2015邐2016邐2017逡逑■■■汽車保有tt邋(億輛)—_增長率逡逑圖1.1邋2011-2017年度我國民用汽車保有量及其增長率逡逑汽車的誕生極大的便利了世界人民的生活和工作,譬如交通運(yùn)輸更加快捷、創(chuàng)造了逡逑就業(yè)機(jī)會等等。但不可否認(rèn)的是,汽車同時也給社會帶來了些許不易解決的難題,如巨逡逑大的汽車尾氣排放量嚴(yán)重了環(huán)境、汽車數(shù)量的激增導(dǎo)致交通擁堵、交通事故的頻發(fā)等逡逑由于傳統(tǒng)汽車的燃油消耗的主要是不可再生的化石燃料,而人們對購車排量的要求也來逡逑越高,這將反過來減少石油資源,甚至增加石油枯竭的可能性。此外,汽車消耗的化石逡逑燃料也將產(chǎn)生大景的有害氣體,比如二氧化碳、碳?xì)浠衔、氮(dú)浠衔、可吸入顆粒逡逑I逡逑
如果在當(dāng)活塞正好到達(dá)上止點(diǎn)時火花塞跳火,混合氣燃燒開始到完全燃燒爆發(fā)能量,逡逑活塞己經(jīng)向下運(yùn)動一段距離,此時,點(diǎn)火過遲,缸內(nèi)壓力K和發(fā)動機(jī)功率尸均變小,如逡逑圖1.2邋(a)所示。因此,在壓縮沖程之中,火花塞應(yīng)在活塞到達(dá)上止點(diǎn)之前跳火,使缸逡逑內(nèi)壓力F在10°邋CA-12°邋CA達(dá)到最大值,此時,點(diǎn)火適時,這樣混合氣完全燃燒所爆逡逑發(fā)的能量得到有效的利用,發(fā)動機(jī)功率P得到提高,如圖1.2邋(b)所示。逡逑a邐▲邋n邐本逡逑p邐p邋\邐p邋r逡逑ilk逡逑-邋邐邋?邐?邋*邐?邐I.邋L..二-_逡逑V邐V邐V逡逑a)點(diǎn)火過遲邐b)點(diǎn)火適時邐c)點(diǎn)火過早逡逑圖1.邋2點(diǎn)火時刻對發(fā)動機(jī)功率的影響逡逑在壓縮沖程之中,如果點(diǎn)火時刻過早,在活塞到達(dá)壓縮上止點(diǎn)之前,可燃混合氣己逡逑完全燃燒,缸內(nèi)壓力F急劇上升到接近峰值,然而,缸內(nèi)壓力K的作用力與活塞上行方逡逑向相反,活塞上行受阻,此時,示功圖出現(xiàn)套環(huán),發(fā)動機(jī)功率P將下降,如圖1.2(b)逡逑所示。逡逑發(fā)動機(jī)正常運(yùn)行時,實(shí)際點(diǎn)火提前角分別由基本點(diǎn)火提前角、初始點(diǎn)火提前角和修逡逑正點(diǎn)火提前角組成。在起動工況時,點(diǎn)火提前角都固定在初始點(diǎn)火提前角,不受ECU逡逑控制
高度互聯(lián)的單個處理單元通過廣泛相互連接而組成的非線性復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)火提前角與其影響因素,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速《、負(fù)荷、空燃比A/F、節(jié)氣門度rm等,而且此類因素都具有隨機(jī)性、非線性、分散性的特點(diǎn),建速(轉(zhuǎn)角)和負(fù)荷是軟測量點(diǎn)火提前角的兩個關(guān)鍵參數(shù),本文針對這RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在解決非線性問題上有著明顯的優(yōu)勢,因此本文提出一網(wǎng)絡(luò)的點(diǎn)火提前角軟測量方法。同時,為了提高準(zhǔn)確性,采用混沌算網(wǎng)絡(luò)的最佳網(wǎng)絡(luò)權(quán)值w,和網(wǎng)絡(luò)最佳節(jié)點(diǎn)中心向量c,。逡逑神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡介逡逑經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成逡逑網(wǎng)絡(luò)通過采用簡單數(shù)學(xué)模型模擬出了生物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),在指定具可以在一定程度上模擬出生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能特征[281。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的元,它的結(jié)構(gòu)模型如下圖2.1所示:逡逑輸入邐神經(jīng)元逡逑
【學(xué)位單位】:長沙理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類】:U463.64
【部分圖文】:
民用轎車保有量12185萬輛,其中私人轎車11416萬輛,相較于2016年年末分逡逑別增長11.8%、12.9%、12.5%、丨2.0%12】。2011-2017年度,我國民用汽車保有量及其增逡逑長率如圖1.1所示,由圖可知,我國汽車保有量巨大、穩(wěn)步增長。逡逑2.5邋邐邋25.00%逡逑2.17逡逑2邐\.邐1.72邐^邐I邐2000%逡逑^邐邐■邐■邐■邐I逡逑—酬丨:逡逑2011邐2012邐2013邐2014邐2015邐2016邐2017逡逑■■■汽車保有tt邋(億輛)—_增長率逡逑圖1.1邋2011-2017年度我國民用汽車保有量及其增長率逡逑汽車的誕生極大的便利了世界人民的生活和工作,譬如交通運(yùn)輸更加快捷、創(chuàng)造了逡逑就業(yè)機(jī)會等等。但不可否認(rèn)的是,汽車同時也給社會帶來了些許不易解決的難題,如巨逡逑大的汽車尾氣排放量嚴(yán)重了環(huán)境、汽車數(shù)量的激增導(dǎo)致交通擁堵、交通事故的頻發(fā)等逡逑由于傳統(tǒng)汽車的燃油消耗的主要是不可再生的化石燃料,而人們對購車排量的要求也來逡逑越高,這將反過來減少石油資源,甚至增加石油枯竭的可能性。此外,汽車消耗的化石逡逑燃料也將產(chǎn)生大景的有害氣體,比如二氧化碳、碳?xì)浠衔、氮(dú)浠衔、可吸入顆粒逡逑I逡逑
如果在當(dāng)活塞正好到達(dá)上止點(diǎn)時火花塞跳火,混合氣燃燒開始到完全燃燒爆發(fā)能量,逡逑活塞己經(jīng)向下運(yùn)動一段距離,此時,點(diǎn)火過遲,缸內(nèi)壓力K和發(fā)動機(jī)功率尸均變小,如逡逑圖1.2邋(a)所示。因此,在壓縮沖程之中,火花塞應(yīng)在活塞到達(dá)上止點(diǎn)之前跳火,使缸逡逑內(nèi)壓力F在10°邋CA-12°邋CA達(dá)到最大值,此時,點(diǎn)火適時,這樣混合氣完全燃燒所爆逡逑發(fā)的能量得到有效的利用,發(fā)動機(jī)功率P得到提高,如圖1.2邋(b)所示。逡逑a邐▲邋n邐本逡逑p邐p邋\邐p邋r逡逑ilk逡逑-邋邐邋?邐?邋*邐?邐I.邋L..二-_逡逑V邐V邐V逡逑a)點(diǎn)火過遲邐b)點(diǎn)火適時邐c)點(diǎn)火過早逡逑圖1.邋2點(diǎn)火時刻對發(fā)動機(jī)功率的影響逡逑在壓縮沖程之中,如果點(diǎn)火時刻過早,在活塞到達(dá)壓縮上止點(diǎn)之前,可燃混合氣己逡逑完全燃燒,缸內(nèi)壓力F急劇上升到接近峰值,然而,缸內(nèi)壓力K的作用力與活塞上行方逡逑向相反,活塞上行受阻,此時,示功圖出現(xiàn)套環(huán),發(fā)動機(jī)功率P將下降,如圖1.2(b)逡逑所示。逡逑發(fā)動機(jī)正常運(yùn)行時,實(shí)際點(diǎn)火提前角分別由基本點(diǎn)火提前角、初始點(diǎn)火提前角和修逡逑正點(diǎn)火提前角組成。在起動工況時,點(diǎn)火提前角都固定在初始點(diǎn)火提前角,不受ECU逡逑控制
高度互聯(lián)的單個處理單元通過廣泛相互連接而組成的非線性復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)火提前角與其影響因素,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速《、負(fù)荷、空燃比A/F、節(jié)氣門度rm等,而且此類因素都具有隨機(jī)性、非線性、分散性的特點(diǎn),建速(轉(zhuǎn)角)和負(fù)荷是軟測量點(diǎn)火提前角的兩個關(guān)鍵參數(shù),本文針對這RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在解決非線性問題上有著明顯的優(yōu)勢,因此本文提出一網(wǎng)絡(luò)的點(diǎn)火提前角軟測量方法。同時,為了提高準(zhǔn)確性,采用混沌算網(wǎng)絡(luò)的最佳網(wǎng)絡(luò)權(quán)值w,和網(wǎng)絡(luò)最佳節(jié)點(diǎn)中心向量c,。逡逑神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡介逡逑經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成逡逑網(wǎng)絡(luò)通過采用簡單數(shù)學(xué)模型模擬出了生物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),在指定具可以在一定程度上模擬出生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能特征[281。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的元,它的結(jié)構(gòu)模型如下圖2.1所示:逡逑輸入邐神經(jīng)元逡逑
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4 楊晨
本文編號:2821542
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