[發明專利]基于自適應參數域遺傳算法的機油泵性能曲線的估計方法

有效

• 申請號: 201110371940.8
• 申請日: 2011-11-22
• 公開（公告）號: CN102521484A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 甘屹;蘭連旺;陳杰余;陳銳志
• 申請（專利權）人: 鹽城市真鹿高科技發展有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G06N3/12
• 代理公司: 蘇州市新蘇專利事務所有限公司 32221
• 代理人: 孫方

1.基于自適應參數域遺傳算法的機油泵性能曲線的估計方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)在機油泵性能測試試驗臺上測得機油泵的試驗數據；

2)根據實驗數據估算公式(1)中參數a，b，c，d的取值范圍；

3)更新遺傳迭代的參數域；

4)采用基于自適應調整參數域遺傳算法(ADMGA)估計機油泵性能曲線。

2.根據權利要求1所述基于自適應參數域遺傳算法的機油泵性能曲線的估計方法，其特征在于，所述估算公式(1)中參數a，b，c，d的實現步驟：

1)本發明采取正交法選取試驗實測數據組，使得有限的試驗數據能遍歷性能曲面的盡可能最大的范圍；

2)隨機從所選取的實測數據組中取得4組數據，根據式(1)組成四元方程組，求出a，b，c，d；

3)求解得到?組解后，令

amax＝max(a1，a2，…，am)????????????????????????????????????????(3)

amin＝min(a1，a2，…，am)????????????????????????????????????????(4)

取[amin，amax]作為參數a的初始值域，同理得到[bmin，bmax]，[cmin，cmax]，[dmin，dmax]。

3.根據權利要求1所述基于自適應參數域遺傳算法的機油泵性能曲線的估計方法，其特征在于，所述更新遺傳迭代的參數域的實現步驟：

1)求出各個群體的適應度值，選出每個群體的最優解；

第一代隨機生成Nind個個體，并將個體的目標值按照從小到大依次排序，并計算其相應的適應度值，本文選擇壓差為2的線性排序方法，使一代目標函數值最大適應度值為2，最小適應度值為0，適應度值按如下式進行計算：

Fit(pos)＝2-2*(pos-1)/(Nind-1)????????????????????????????????????(5)

其中pos為個體目標值排序的位置，Nind為個體數目；

2)找出各個群體最優解所對應的參數值a1，b1，c1，d1；a2，b2，c2，d2；……aNf，bNf，cNf，dNf；

3)更新下一次遺傳迭代的參數域，其中參數域范圍按下式計算，

期望為：

方差為：

假定求出的a服從(μ，σ2)的正態分布，求出a的置信水平為α的置信區間為：

作為下一次參數a的搜索范圍。同理求出bmax，bmin；cmax，cmin；dmax，dmin。

4.根據權利要求1所述基于自適應參數域遺傳算法的機油泵性能曲線的估計方法，其特征在于，?所述調整自適應參數域的遺傳算法的實現步驟：

1)隨機產生Nf個初始種群，每個種群包括Nind個個體，按照公式(3)和(4)求出的參數域作為這Nf個初始種群的初始參數域。文采用二進制方式進行編碼；

2)按照(2)式求出目標函數值，按照從小到大順序排列，然后按照(5)式求出每個種群個體的適應度值；

3)每個種群個體按照隨機遍歷方法，依(10)式計算的概率進行選擇，然后進行交叉，變異和重組；

本發明采取單點交叉的方式進行，取交叉概率為recopt＝0.7，即第2N+1個個體中第i個參數有recopt的概率與第2N+2個個體進行交叉，其中N＝0，1……(Nind/2)-1。若N為奇數，則最后一個個體不進行交叉，此時N＝0，1……((Nind-1)/2)-1；

本發明采用的變異率varopt＝0.028，即每個參數的每個二進制位變異的概率是0.028；

采取隨機遍歷抽樣選擇Nrec個個體作為交叉個體，其中被選擇的概率為

交叉個體數目為

Nrec＝Nind·gapopt，其中gapopt為代溝；

4)依次選擇重組后每個種群的最優個體，依(6)式和(7)式計算種群的參數a的期望和方差，然后依(8)式和(9)式計算參數a的上下限而作為子代的搜索范圍，同理求出b，c，d的上下界限；

5)判斷是否滿足算法的終止條件，若滿足，退出循環，否則跳到2)，且遺傳代數加1。?