柴油发动机自适应喷油控制策略系统及优化方法
摘要文本
本发明涉及发动机控制领域,尤其涉及柴油发动机自适应喷油控制策略系统及优化方法。首先,采用一种结合时间序列数据处理和高维特征映射的方法,实现柴油发动机的喷油量预测,引入动态时间扭曲方法,利用核函数在差异性度量上应用非线性方法,捕捉数据的结构和关系,使用梯度增强方法进行喷油量预测;然后,用生态系统中的种群动态和相互作用模拟喷油量数据的变化,对喷油量进行平滑处理;最后,实时收集和分析环境数据,动态调整喷油策略。解决了现有技术在喷油量预测上仅依赖于简单的统计方法或传统的控制算法,缺乏对时间序列数据处理和高维特征映射的利用的问题以及对于外部环境的快速变化无法及时响应,缺乏后续的优化机制的问题。
申请人信息
- 申请人:无锡华源凯马发动机有限公司
- 申请人地址:214156 江苏省无锡市惠山区阳山镇丁庄路88号
- 发明人: 无锡华源凯马发动机有限公司
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 柴油发动机自适应喷油控制策略系统及优化方法 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN202311344798.7 |
| 申请日 | 2023/10/18 |
| 公告号 | CN117072338B |
| 公开日 | 2024/2/6 |
| IPC主分类号 | F02D41/14 |
| 权利人 | 无锡华源凯马发动机有限公司 |
| 发明人 | 张伟; 杨臻; 顾黎东; 王继铭 |
| 地址 | 江苏省无锡市惠山区阳山镇丁庄路88号 |
专利主权项内容
1.柴油发动机自适应喷油控制策略系统,其特征在于,包括以下部分:相似性匹配模块、核映射模块、梯度预测模块、生态模拟平滑模块、监测模块、动态调整模块、环境识别模块和策略优化模块;所述相似性匹配模块,用于处理喷油量的时间序列数据,以确定时间序列数据与参考序列的相似性,引入动态时间扭曲方法,所述动态时间扭曲方法是一种用于时间序列数据相似性匹配的技术,通过动态规划,所述动态时间扭曲方法能够找到两个时间序列之间的最佳匹配路径,从而计算两个时间序列之间的相似性,相似性匹配模块通过数据传输的方式与核映射模块相连;所述核映射模块,用于将差异性度量映射到高维空间,多项式核作为映射方法,多项式核函数被看作是在原始空间中的内积的非线性扩展,核映射模块通过数据传输的方式与梯度预测模块相连;所述梯度预测模块,用于使用梯度增强方法对喷油量进行预测,所述梯度增强方法通过添加新的基模型来优化损失函数;计算喷油量的预测值,根据预测值定义损失函数,使用梯度下降法来迭代地更新模型的参数,从而最小化损失函数,梯度预测模块通过数据传输的方式与生态模拟平滑模块相连;所述生态模拟平滑模块,用于模拟生态系统中的种群动态和相互作用,采用生态系统模拟平滑算法,将每个数据点视为一个“物种”,并模拟所述“物种”之间的相互作用来实现平滑处理;计算数据的平均值、标准差/>和偏度/>,并进行分类;/>是第r个数据点的值, />,/>是数据点的总数;当/>时,将当前数据点视为“捕食者”,/>是一个预先设定的阈值;反之,当/>时,则将当前数据点视为“被捕食者”, 对于每个“捕食者”数据点,搜索其附近的“被捕食者”数据点并模拟捕食行为,从而调整这两个数据点的值;相反,对于每个“被捕食者”数据点,搜索其附近的“捕食者”数据点并模拟逃避行为,从而调整这两个数据点的值,使用模拟后的数据点的值替换原始数据点的值,生态模拟平滑模块通过数据传输的方式与监测模块相连;所述监测模块,用于实时收集外部环境参数,监测模块通过数据传输的方式与动态调整模块相连;所述动态调整模块,用于根据实时的外部环境参数和喷油量数据的变化率,动态调整喷油策略,动态调整模块通过数据传输的方式与环境识别模块相连;所述环境识别模块,用于通过深度学习技术,识别当前的环境模式,环境识别模块通过数据传输的方式与策略优化模块相连;所述策略优化模块,用于通过遗传算法,不断地优化喷油策略,策略优化模块通过数据传输的方式与相似性匹配模块相连。