基于模糊随机优化的液压系统污染控制理论研究

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1、华中科技大学硕士学位论文基于模糊随机优化的液压系统污染控制理论研究姓名：胡臻申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：聂松林2010-12-11华中科技大学硕士学位论文摘要液压系统污染物是造成液压系统故障，液压元件磨损的主要原因之一。过滤器在提高液压系统的可靠性方面发挥着重要作用。由于液压系统中存在着一定的不确定性，如何合理的选择和配置过滤器成为目前液压系统污染控制领域的难点之一。本课题以带旁路过滤系统的典型单回路液压系统为研究对象，以优化系统的维护成本为目标，建立了改进的液压系统过滤器优化配置数学模型。在此基础上

2、，先后建立了改进的区间模糊二次非线性规划(IFQP)模型和独立参数控制的区间模糊非线性规划(IVC-IFNP)模型，进行不确定条件下的液压系统过滤器优化配置；针对液压系统污染侵入率所存在的不确定性，建立了基于区间鲁棒大中取小遗憾判据(RIMA)的液压系统过滤器优化配置数学模型，并利用上述模型进行了液压系统案例分析研究。结果表明：（1）改进后的液压系统过滤器优化配置模型能够很好的体现过滤器配置的优劣性对液压系统性能的影响。（2）IVC-IFNP模型通过引入L-R模糊数能够很好的提高决策的质量。（3）RIMA模型能够减少因

3、决策的失误给系统带来的遗憾值，提高决策的可靠度，其可以很好的帮助决策者制定液压系统长期运行的过滤器配置方案，在提高系统的可靠性并减少经济损失等方面发挥重要作用。（4）液压系统管理者利用以上数学模型能够合理的选择液压系统过滤器并制定能适应液压系统污染侵入率中所存在的随机性的高可信度决策。（5）通过引入优化算法，以上模型很好的减少了原INP模型中存在的不确定性因素。最后在上述数学模型的基础之上，利用VisualBasic开发了不确定性条件下液压系统过滤器优化配置管理系统。另外，本课题设计了带旁路过滤的典型单回路液压系统过滤

4、器优化配置试验系统，并制定了相关试验步骤和方法，为了以后完善和修正数学模型做好准备和铺垫。关键词：液压系统污染控制不确定性过滤器决策支持系统I华中科技大学硕士学位论文AbstractContaminantisoneofthemainreasonsforthewear,failureandtherelateddowntimeofahydraulicsystem.Asoneofthemostimportantwaystoabatethecontaminationlevelofahydraulicsystem,filterp

5、laysanimportantroleincontrollingthecontaminationeffectivelyandincreasingthereliabilityofthesystemsignificantly.Sincetherearesomeuncertainparametersexistedinthesystem,themanagementoffiltershasbecomeoneofthebiggestchallengesfortheresearchersinthisfield.Inthisstudy

6、,animprovedmathematicalmodelforthefiltermanagementofthehydraulicsystemwithabypassfilterhasbeenintroducedtooptimizethesystemoperationcost.Basedontheabovefiltermanagementmodel,animprovedinterval-fuzzyquadraticprogramming(IFQP)modelandanindependentvariablecontrolle

7、dintervalfuzzynonlinearprogramming(IVC-IFNP)modelhavebeenestablishedrespectively.Consideringthatthecontaminantingressionratesofthehydraulicsystemcannotbedeterminedexactly,arobustinterval-basedminimax-regretoptimizationanalysis(RIMA)methodhasbeenintegratedintothe

8、abovefiltermanagementmodel.Fiveissueshavebeenindicatedfromthecasestudies:(1)Influenceoffilterallocationstrategyontheperformanceofthehydraulicsystemcanbepresenteddirec