基于智能算法的氫燃料內(nèi)燃機(jī)性能優(yōu)化.pdf

1、生存環(huán)境的日益惡化和化石燃料儲(chǔ)量的不斷銳減使人們深刻認(rèn)識(shí)到開(kāi)發(fā)環(huán)保、高效、可再生新能源的重要性和急迫性。氫以其清潔、可再生性以及燃燒效率高等特點(diǎn)為人類解決當(dāng)今面臨的難題提供了一個(gè)很有前景的方向。與當(dāng)今已廣泛應(yīng)用的汽油機(jī)、柴油機(jī)相比，以氫為燃料的內(nèi)燃機(jī)具有燃燒效率高，有害廢氣排放物少以及能在稀薄混合氣體下運(yùn)轉(zhuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。但是，氫燃料內(nèi)燃機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，表現(xiàn)出來(lái)的異常燃燒、動(dòng)力性不足以及提高動(dòng)力性與抑制異常燃燒之間的矛盾成為制約氫燃料內(nèi)燃機(jī)研究

2、和應(yīng)用的最大難題。
　　 為了解決這一難題，本文在前人研究的基礎(chǔ)上對(duì)氫燃料內(nèi)燃機(jī)的性能優(yōu)化進(jìn)行更深層次的嘗試。點(diǎn)火提前角、噴氫正時(shí)與內(nèi)燃機(jī)異常燃燒的產(chǎn)生、功率提升、氮氧化合物的排放有著密切的關(guān)系，而點(diǎn)火提前角和噴氫正時(shí)又受內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的影響。因此，采用有效的方法構(gòu)建出結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)與點(diǎn)火提前角和噴氫正時(shí)的映射關(guān)系，進(jìn)而達(dá)到優(yōu)化內(nèi)燃機(jī)性能的目的是本研究的主體思路。
　　 具體的研究方法是:首先，將人工神經(jīng)

3、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)性能的優(yōu)化控制，仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，構(gòu)建的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不僅成功地?cái)M合出點(diǎn)火提前角與轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門開(kāi)度的函數(shù)關(guān)系，而且具有良好的預(yù)測(cè)功能;其次，針對(duì)訓(xùn)練過(guò)程中人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂速度慢、尋優(yōu)值不唯一、容易陷入局部極小值等缺點(diǎn)，分別將蟻群算法和克隆選擇算法等智能算法與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合，構(gòu)成蟻群神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和克隆選擇神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
　　 蟻群神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兼具了蟻群算法的全局快速尋優(yōu)能力與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的廣泛映射能力?？寺∵x擇神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將克隆選擇算