基于符号序列的汽油机瞬态排放分析.pdf

《基于符号序列的汽油机瞬态排放分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第39卷第5期2010年lO月小型内燃机与摩托车SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDMOTORCYCLEVol-39No．5Oct．2010基于符号序列的汽油机瞬态排放分析+王爱国(安徽机电职业技术学院安徽芜湖241000)摘要：本文对符号时问序列方法进行了说明，使用此方法分析两种汽油发动机瞬态排放中的HC和CO，结合排放值，在它们之间进行对比分析，提出新的评价参数，进而可以评价它们的燃烧状况。关键词：汽油机瞬态排放符号时间序列Shannon熵中图分类号：TK411．51文献标识码：A文章编号：1671-0630(20LO)05-0026一0

2、4TheAnalysisfortheTransientExhaustofGasolineEngineBasedonSymbolismWangAiguoAnhuiTechnicalCollegeofMechanicalandElectricalEngineering(Wuhu，Anhui，241000，China)Abstract：Inthispaper，symbolictimeseriesanalysisisexplained．ThismethodisusedtoanalyzetheCOandHCemissionsoftwogasolineenginesintransi

3、entconditions．Combiningtheemissionvalues，wecomparethetwoengineswitheachother，andevaluatetheirstatusofburning．Keywords：Gasoline，Transientexhaust，Symbolictimeseriesanalysis，Shannonentropy引言本文通过将符号时间序列中的统计量，并结合实际排放情况，应用于TOYOTA2500和BN492Q(与技术状况劣化的CS492Q相比)两种汽油发动机台架瞬态排放物分析中，描述排放物符号时间序列中的深层次信息

4、，以此寻找新的评价汽油机瞬态排放的方法。1符号时间序列及其Shannon熵在符号时间序列中，确定参数如下：首先q是划分个数，q=l为最简单的二进制划分，本文采用二进制划分，符号总数ⅣI=q+1。其次丁为时延。划分集合P={R}，划分准则：符号集中每一个符号在对应的划分单元中出现的概率相等。对数据进行划分时，通过下述阈值函数来过滤时间序列：s(n)={：xPo(n≤)戈<(nP)o(1)从而将模拟信号序列‰转化为符号序列s。。{菇。}=(茗l，髫2，⋯，茗Ⅳ)卜+{s。}=(sl，s2，⋯，SⅣ)(2)式中Ⅳ为正整数，s。=(0，1)。把序列s(n)分组为短序列：i(后)

5、=[s(k)，5(k+下)，⋯，5(k+(d一1)丁)](3)式中k=1，2，⋯，Ⅳ一(d一1)r。为方便起见，将符号序列i(k)转换为十进数的序列：5(

6、

7、})=i荟d(g+1)¨i；(五)(4)其中：d为空间维数(也就是树层L)，瓦(k)=s(k+(i一1)下)。因此符号模式和相应熵可从符号序列s(k)中获得。对于本文的二进制划分，在树第￡层的Shannon熵【3o可定义为：1日(p(r，三))=一面寺可∑‰一。ln(‰，⋯旭)(5)变元P表示树的个数，为时延f和树层数￡的函数(求和是在树￡层上对所有的个数进行)，所有的熵隐式地依赖于划分的选择。为了改进计算，我们在

8、计算中使用改进熵【3J：·基金项目：国家自然科学基金资助项目(50176006)。作者简介：王爱国(1976一)，男。讲师，主要从事汽车检测理论与状态智能监测的研究。第5期王爱国：基于符号序列的汽油机瞬态排放分析见(￡)一高F乏见．tlogP“(6)式(6)中是序列中非零概率的总个数，i为序列串序数，Pi是长度为￡的第个序列串的概率。对于随,Li机数据，巩(￡)将趋近于1，对于非随机数据，其值介于0和l之间。皿(￡)越低意味着原始时间序列数据中包含着更加确定性的结构。2计算符号时间序列Shannon值和高阶矩的MATLAB程序通过上面分析，作者编写了计算符号时间序列Sh

9、annon值和高阶矩的MATLAB程序。q=1，下=2，选择时，让￡从1开始逐渐增加时，熵值只将会达到最小值，熵值最小表明符号序列变换可以更好地区分动力学数据和随机噪声。但要整体考虑各工况，保证各工况在相同的树层(即相同的空间维数)下，以便比较，所以L取各工况最小熵值对应层数￡的最大值即可，本文经过程序计算后，发现就本文实验来说，L=10符合要求，既保证符号序列能够很好的区分动力学数据和随机噪音，又使各工况处于同样的树层(同样的空间维数)下(见图1)。喇鬻H熬H鹣}1u幽l≯及就f僻藿塞嬲鐾I鼯雾驯

10、

11、国◆表lTOYOTA2500汽油机台