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新型电控液压全可变气门系统的关键参数优化
| 论文题名： | 新型电控液压全可变气门系统的关键参数优化 |
| 关键词： | 汽车发动机;电控液压;可变气门;参数优化;遗传算法;模拟退火算法 |
| 摘要： | 为了解决石油资源日益匮乏和日益严重的环境问题，人们不断推出一些新技术并应用于汽车系统，力求在减少尾气中有害气体排放的同时降低发动机的燃油消耗率，可变气门系统就是这些技术中的一种。本文提出了一种新型电控液压全可变气门系统，该系统既能实现无凸轮可变配气机构的灵活调节，又能兼顾凸轮式可变配气机构的结构简单、可靠性好等优点。 本文建立了该新型电控液压全可变气门系统液压缸活塞运动和旋转阀工作的数学模型。以系统在一个周期内的能耗为优化目标，以气门关闭状态、气门最大升程、系统最大压力为约束，建立系统优化数学模型。利用系统台架试验数据对采用MATLAB/Simulink软件搭建的仿真模型进行验证分析。对比结果显示，仿真结果中液压缸内压力、气门升程和开启时间等参数与试验值的误差均在可接受范围内，该模型能真实的反映系统动态性能。利用验证后的模型进行参数灵敏度分析，确定了气门弹簧刚度、液压缸活塞面积、气门弹簧预紧力、液压管路直径和蓄能器初始容积五个对系统能耗影响最大的参数为关键参数。 分别利用基本遗传算法和模拟退火算法对系统五个关键参数进行优化分析，在优化过程中，确定了两种算法优化时的基本参数设置，构建了基于NEDC工况的适应度函数。结合前期理论上对遗传算法和模拟退火算法的优缺点分析，将模拟退火算法的思想引入到遗传算法中，形成改进混合遗传算法，并利用改进后的算法对该系统关键参数进行优化分析。 优化结果显示，改进后的混合遗传算法在最优解逼近阻速度和程度上都优于单独使用两种基本算法。仿真结果还表明，优化后的系统可实现气门正时和升程的灵活可控调节，且性能更加稳定，相比原系统自身能耗更低，更加节能。 |
| 作者： | 肖思俊 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | Amir Khajepour;黄伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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