基于并行遺傳算法的低壓管路瞬態(tài)模型參數(shù)辨識(shí)研究.pdf

1、液壓系統(tǒng)工作過程中,泵的突然斷電或者閥門的突然關(guān)閉將在管路中引起壓力脈動(dòng),低壓管路中的壓力脈動(dòng)過程往往伴隨氣泡和氣穴的產(chǎn)生及破滅。氣泡和氣穴的產(chǎn)生不僅會(huì)嚴(yán)重影響液壓泵和液壓系統(tǒng)的性能,而且會(huì)對(duì)壓力脈動(dòng)產(chǎn)生很大的影響。合理地預(yù)測(cè)伴隨氣泡和氣穴的低壓液壓管路中瞬態(tài)壓力脈動(dòng),對(duì)于正確分析和合理設(shè)計(jì)液壓泵和液壓管路系統(tǒng)是十分重要的。由于遺傳算法存在搜索效率低、對(duì)于復(fù)雜優(yōu)化問題尋優(yōu)時(shí)間長(zhǎng)等不足,為了合理預(yù)測(cè)伴隨氣泡和氣穴的低壓液壓管路瞬態(tài)壓力脈動(dòng)

2、過程,并對(duì)模型中參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確和高效地辨識(shí),本文提出了用并行遺傳算法對(duì)低壓液壓管路瞬態(tài)壓力脈動(dòng)模型進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)的新方法。本文給出了低壓液壓管路瞬態(tài)壓力脈動(dòng)數(shù)學(xué)模型和摩擦力項(xiàng)數(shù)學(xué)模型,建立了氣泡體積和氣穴體積變化數(shù)學(xué)模型,確定了辨識(shí)參數(shù),即液壓油中初始?xì)馀輾怏w、氣體析出時(shí)間常數(shù)和氣體溶解時(shí)間常數(shù)?；诰钟蚓W(wǎng)和Windows/MATLAB,建立了并行軟硬件計(jì)算平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了MATLAB多機(jī)通訊。構(gòu)造了基于最小二乘法的適應(yīng)度函數(shù),結(jié)合Distri

3、buted Computing Toolbox(DCT)、Genetic Algorithms and Direct Research (GADS)和Simulink,實(shí)現(xiàn)了適應(yīng)度函數(shù)在PC機(jī)群上的同步并行計(jì)算,從而實(shí)現(xiàn)了基于MATLAB的并行遺傳算法。采用并行遺傳算法,對(duì)低壓液壓管路瞬態(tài)壓力脈動(dòng)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了的參數(shù)辨識(shí),得到了參數(shù)辨識(shí)后的低壓液壓管路瞬態(tài)壓力脈動(dòng)數(shù)學(xué)模型。通過實(shí)驗(yàn)研究,得到了實(shí)驗(yàn)壓力脈動(dòng)曲線和實(shí)驗(yàn)氣泡、氣穴現(xiàn)象攝像數(shù)據(jù)