基于现代优化方法对万有特性曲线建模的研究

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1、学校代码：密级：公开硕士专业学位论文基于现代优化方法对万有特性曲线建模的研究作者姓名王文君工程领域控制工程指导教师陈福恩副教授培养院系电子信息工程学院二零一五年六月硕士专业学位论文基于现代优化方法对万有特性曲线建模的研究作者：王文君导师：陈福恩北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供査阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户

2、提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）签字曰期：年月日：年月丨曰签字日期学校代码：密级：公开北京交通大学硕士专业学位论文基于现代优化方法对万有特性曲线建模的研究作者姓名：王文君学号：导师姓名：陈福恩职称：副教授工程硕士专业领域：控制工程学位级别：硕士北京交通大学年月致谢在本论文即将完成之际，向我的导师陈福恩老师致以衷心的感谢和崇高的敬意！本论文的工作是在陈老师的悉心指导下完成的。陈老师渊博的知识、严谨的治学态度、精益求精的工作作风和对科学的献身精神给我留下了深刻的印象，并时刻影响着我。在攻读硕士的这两年里，陈老师不仅在学习上时刻督促指导着我，还在生

3、活上一直给我鼓励和帮助，再次向陈福恩老师表示真挚的感谢。真诚感谢我的师兄师姐，他们在我撰写论文期间给了我许多指导；还要感谢我的室友朋友，他们在生活上给予了我不少帮助；感谢我的母校，为我提供了优良的学习环境和大量的学习资料。由衷地感谢我的家人，谢谢他们这两年来对我的理解、支持和鼓励。最后，衷心地感谢所有曾经教育和帮助过我的老师，衷心地谢谢所有支持过我的人们。北京交通大学硕士专业学位论文摘要摘要随着汽车工业的飞速发展和人们生活水平的提高，我国的机动车保有量近年来迅速增长，与此同时，因机动车数量飞速增长所带来的能源问题和环境问题也日益严峻。人们往往需要汽车具有足够的动力性，同时又要

4、保障燃油经济性和环保性。为了满足需求，在汽车的设计与制造阶段，往往需要对发动机性能提前进行分析，掌握发动机在全转速范围内，转矩、功率和油耗等动力性和经济性指标的变化情况，通过研究分析来选择与之最为匹配的传动系统，来平衡经济性与动力性之间的矛盾。而发动机的万有特性能够全面地评价发动机性能，因此在汽车设计研发时，通常需要求得发动机的万有特性模型并绘制万有特性曲线。传统绘制万有特性曲线的方法费时费力且效率不高，本人在参阅大量文献的基础上，提出了一种立体曲面回归结合改进型蚁群算法对万有特性曲线建模的新方法，这种方法利用降维和离散化技术，可以有效提高建模的效率。然后幵发了对应的仿真平台

5、，并进行多组实验确定了兼顾算法效率和准确性的相关参数，并验证了算法在万有特性曲线建模中的可行性。论文主要进行的工作是，研宄分析了传统的万有特性建模方法和基于曲面插值、神经网络的万有特性建模方法。为了提高建模速度，论文提出结合现代优化方法对万有特性曲线进行建模，引入蚁群和遗传算法进行讨论分析，并设计了一种融合遗传算法的改进型蚁群算法。论文提出了基于改进型蚁群算法对万有特性曲线建模的新方法，并完成了万有特性曲线的建模工作。通过编程幵发了算法的仿真平台，并通过大量的实验来验证算法的可行性并确定算法的相关参数，结果表明该算法能够胜任万有特性曲线的建模工作。关键词：万有特性曲线；最小二

6、乘法；遗传算法；蚁群算法北京交通大学硕士专业学位论文，，北京交通人学硕士专业学位论义：北京交通大学硕士专业学位论文目录目录觀■选题背景和意义选题背景选题目的和意义万有特性曲线建模需求分析论文要进行的工作内容改进型蚁群算法的设计万有特性建模的问题描述与转换离散域的蚁群算法研宄寻优分析数学模型转换蚁群算法的不足遗传算法寻优的设计基因的编码设计适应度值计算遗传操作设计改进型蚁群算法设计总体设计：改进算法的实现改进算法的评价基于改进型蚁群算法对万有特性曲线的建模建模的总体思路回归方程计算回归矩阵的建立待定系数的确定误差分析北京交通大学硕士专业学位论文目录等燃油消耗率曲线的建模离散点计

7、算等油耗曲线的绘制等功率曲线模型建立功率与转速转矩的模型等功率曲线计算边界线的绘制万有特性曲线的建模结果本章小结仿真实验平台开发及实验结果分析平台需求分析仿真平台设计总体设计仿真平台人机接口设计实验方法设计实验与讨论实验结果分析变异概率的选定本章小结结论参考文献附录附录作者简历独创性声明学位论文数据集北京交通大学硕士专业学位论文绪论选题背景和意义选题背景近年来，全球机动车的保有量已经突破亿辆，庞大的机动车数量带来了严重的能源和环境问题，在追求动力性的前提下，人们对机动车的经济性越来越看重。因此，汽车设计