基于响应面与遗传算法的柴油机喷射参数优化-论文.pdf

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1、第27卷第3期海军工程大学学报V01．27NO．32015年6月JOURNALOFNAVALUNIVERSITYOFENGINEERINGJun．2015DOI：10．7495／j．issn．1009—3486．2015．03．005基于响应面与遗传算法的柴油机喷射参数优化于靖博，段树林(1．大连海事大学轮机工程学院，辽宁大连116026；2．大连海洋大学机械与动力工程学院，辽宁大连116023)摘要：为解决燃油喷射系统参数优化中高效寻求全局最优解问题，综合响应面设计和遗传算法的优点和不足，采用

2、多项式响应面模型代替原始遗传算法中计算量庞大的目标特性分析模型，建立了多项式响应面模型和遗传算法相结合的参数优化方法。结合非线性规划的凸性分析证明了遗传算法在预定优化区间内全局最优解的唯一性。对优化匹配后的喷射参数进行了模拟计算，结果表明：优化后柴油机油耗降低了1．96g／(kW·h)，功率上升了0．99，排气温度降低了21．86℃。表明该方法具有简单可靠、优化效率高等特点。关键词：柴油机；喷射系统；响应面设计；遗传算法；优化匹配中图分类号：U664．121；TK421．2文献标志码：A文章编号

3、：1009—3486(2015)03—0019—04OptimizationdieselengineinjectionparametersbyusingresponsesurfacemethodologyandgeneticalgorithmYUJing—bo．DUANShu-lin(1．SchoolofMarineEngineering，DalianMaritimeUniv．，Dalian116026，China；2．SchoolofMechanicalandPowerEngineering，

4、DalianOceanUniv．，Dalian116023，China)Abstract：Inordertoseekforaglobaloptimalsolutiontotheparametersoptimizationofthefuelin—jectionsystem，themulti—parameteroptimizationofthedieselengineinjectingparametersisconductedbyuseoftheresponsesurfacedesignandgen

5、eticalgorithm．Theoptimizedtargetisdesignedaccor—dingtotheresponsesurfaceapproximationmodelwhichisoptimizedbythegeneticalgorithm．Also，theoptimalsolutionforglobaloptimizationinapredeterminedintervalisprovedtobeuniquebytheconvexityanalysisofnonlinearpro

6、gramming．Themodelingresultsofoptimizedschemeshowthatthecombinationofresponsesurfacedesignandgeneticalgorithmissuitableforoptimizingcombustion．Thefuelconsumptionratioandexhausttemperaturedecreases1．96g／(kW·h)and21．86℃respec—tively，whilethepowerincreas

7、es0．99．Inaddition，suchanoptimizationmethodischaracterizedbymoresimplicity，betterreliabilityandhigherefficiency．Keywords：dieselengine；fuelinjectionsystem；responsesurfacedesign；geneticalgorithm；optimummatching近年来，对于燃油喷射系统优化在提升柴油燃料柴油机的性能和排放Ⅲ；Castagn6、李学

8、斌机整机性能方面的应用，国内外已经展开深入研等研究了遗传算法等方法优化柴油发动机运行参究。Ghobadian等利用人工神经网络改进了生物数的可行性问题卜。；文献[4]利用模糊评价以及收稿日期：2014—08—08；修回日期：2014—10-20。基金项目：国家自然科学基金资助项目(51109023)；国家科技支撑计划资助项目(2013BAF02B03—2)。作者简介：于靖博(1979一)，男，讲师，博士生，主要研究方向为内燃机排放控制与性能优化。通信作者：段树林(1962一)，男，教授，博士，d