遺傳算法的改進(jìn)研究及其在壓縮機(jī)性能分析與優(yōu)化中的應(yīng)用.pdf

1、滑片壓縮機(jī)廣泛用于各種中、小型壓縮空氣裝置和小型空調(diào)制冷裝置中。其主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、操作和維修保養(yǎng)方便，消耗功率小、排氣量大。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬，滑片式壓縮機(jī)也正在逐漸得到人們的重視，新產(chǎn)品開發(fā)和傳統(tǒng)機(jī)型的改進(jìn)研究一直受到工程界的關(guān)注。本文在研究滑片壓縮機(jī)性能的基礎(chǔ)上，建立了壓縮機(jī)性能參數(shù)優(yōu)化模型，將遺傳算法引入壓縮機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)之中，在降低壓縮機(jī)摩擦功率和潤滑所需的噴油量確定方面做了優(yōu)化探索，包括以下幾方面的工作：

2、對(duì)標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法進(jìn)行了改進(jìn)研究，使之應(yīng)用于壓縮機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)成為可能。所做的主要改進(jìn)研究有：對(duì)編碼機(jī)制的研究，提出了一種對(duì)同一個(gè)體的不同基因采用不同的編碼的混合編碼方式，這種方式更適合于設(shè)計(jì)變量的數(shù)據(jù)類型不相同的情況下對(duì)變量的編碼；改進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)算法中的遺傳算子，采用基于方向的交叉和變異算子，比例選擇與精英保留相結(jié)合的選擇算子提高了算法的收斂性和計(jì)算效率；對(duì)初始種群的產(chǎn)生引入重組、篩選和修復(fù)算子，使得到較為理想的初始種群成為可能，有利于提高遺傳運(yùn)

3、算的收斂性和可靠性；提出了基于懲罰和修復(fù)策略的約束處理方法，解決了單一使用修復(fù)或懲罰方法時(shí)所遇到的難以解決的問題，方便了遺傳算法在約束優(yōu)化問題中的應(yīng)用，提高了遺傳算法在工程優(yōu)化問題中的適用性。 對(duì)滑片式壓縮機(jī)的壓力狀態(tài)、傳熱狀態(tài)進(jìn)行了理論分析并建立了計(jì)算模型，還通過試驗(yàn)測(cè)試驗(yàn)證了理論模型的適用性，取得了較為一致的結(jié)果；通過對(duì)壓縮機(jī)泄漏問題的分析研究，給出了泄漏部位和泄露特征，對(duì)氣體和液體的泄漏建立了相應(yīng)的計(jì)算模型；對(duì)壓縮機(jī)的動(dòng)力

4、學(xué)特性進(jìn)行了詳細(xì)分析，并應(yīng)用Matlab對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行模擬，清楚地反映了壓縮機(jī)主要?jiǎng)恿?shù)的變化規(guī)律及影響因素，為壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)及參數(shù)的選擇提供有益參考。 利用本文提出的改進(jìn)遺傳算法對(duì)壓縮機(jī)面積利用系數(shù)的優(yōu)化研究取得了與理論分析相一致的結(jié)果；采用相同方法進(jìn)行的壓縮機(jī)摩擦功率的優(yōu)化研究，找到了在保證一定排氣量的前提下能夠使得壓縮機(jī)摩擦功率降至最小的結(jié)構(gòu)參數(shù)，與同排量的機(jī)型相比，優(yōu)化結(jié)果可使摩擦功率下降17.28％；通過對(duì)噴油量的優(yōu)化