基于并行遺傳算法的低壓管路瞬態(tài)模型參數辨識研究.pdf

1、液壓系統工作過程中,泵的突然斷電或者閥門的突然關閉將在管路中引起壓力脈動,低壓管路中的壓力脈動過程往往伴隨氣泡和氣穴的產生及破滅。氣泡和氣穴的產生不僅會嚴重影響液壓泵和液壓系統的性能,而且會對壓力脈動產生很大的影響。合理地預測伴隨氣泡和氣穴的低壓液壓管路中瞬態(tài)壓力脈動,對于正確分析和合理設計液壓泵和液壓管路系統是十分重要的。由于遺傳算法存在搜索效率低、對于復雜優(yōu)化問題尋優(yōu)時間長等不足,為了合理預測伴隨氣泡和氣穴的低壓液壓管路瞬態(tài)壓力脈動

2、過程,并對模型中參數進行準確和高效地辨識,本文提出了用并行遺傳算法對低壓液壓管路瞬態(tài)壓力脈動模型進行參數辨識的新方法。本文給出了低壓液壓管路瞬態(tài)壓力脈動數學模型和摩擦力項數學模型,建立了氣泡體積和氣穴體積變化數學模型,確定了辨識參數,即液壓油中初始氣泡氣體、氣體析出時間常數和氣體溶解時間常數?；诰钟蚓W和Windows/MATLAB,建立了并行軟硬件計算平臺,實現了MATLAB多機通訊。構造了基于最小二乘法的適應度函數,結合Distri

3、buted Computing Toolbox(DCT)、Genetic Algorithms and Direct Research (GADS)和Simulink,實現了適應度函數在PC機群上的同步并行計算,從而實現了基于MATLAB的并行遺傳算法。采用并行遺傳算法,對低壓液壓管路瞬態(tài)壓力脈動數學模型進行了的參數辨識,得到了參數辨識后的低壓液壓管路瞬態(tài)壓力脈動數學模型。通過實驗研究,得到了實驗壓力脈動曲線和實驗氣泡、氣穴現象攝像數據