[發明專利]一種基于遺傳算法的沼氣發動機空燃比控制方法

在審

• 申請號: 201910331612.1
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110080896A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 盧鳳娟;趙云飛;李志鵬;王姍姍;李茜;李留營
• 申請（專利權）人: 河南省圖天新能源科技有限公司
• 主分類號: F02D41/14
• 分類號: F02D41/14;F02D41/00
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 楊保剛

1.一種基于遺傳算法的沼氣發動機空燃比控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

將沼氣中甲烷含量、歧管進氣壓力、運行功率、混合器閥門開度四個數據進行組合編碼，生成定長的染色體個體；

選取一段時間內云平臺數據庫中運行數據，隨機調用30-80組染色體個體生成初始種群；

確定適應度函數，根據染色體個體對應的系統數據獲取染色體個體的適應度函數值；

確定染色體個體的懲罰因素；

確定染色體個體的遺傳算子并通過遺傳算子確定新一代種群，根據適應度函數值、懲罰因素進行迭代，在未到達設定迭代次數時繼續進行迭代產生新一代染色體個體；

輸出結果，將最優的染色體個體進行解碼，并傳至沼氣發動機控制器控制混合器閥門開度，從而實現最優空燃比控制。

2.根據權利要求1所述的一種基于遺傳算法的沼氣發動機空燃比控制方法，其特征在于：所述適應度函數為：

Fit＝a*f(λ)+b*1/f(T)+c*1/f(Δn)

其中，λ表示發動機空燃比，T表示發動機排溫，Δn表示發動機轉速變化量，f(λ)、f(T)、f(Δn)分別為λ、T和Δn的實時取值，分別通過氧傳感器、排溫器、轉速傳感器測定；a、b、c為權值系數。

3.根據權利要求2所述的一種基于遺傳算法的沼氣發動機空燃比控制方法，其特征在于：正常情況下發動機空燃比λ的系數a為0.6；當氧傳感器故障時a設為0；發動機排溫T的系數b在一基準溫度下設為0。

4.根據權利要求1所述的一種基于遺傳算法的沼氣發動機空燃比控制方法，其特征在于：所述懲罰因素設定為：當染色體個體造成沼氣發動機轉速超出提前設定的上限或下限時，直接將對應的染色體個體淘汰。

5.根據權利要求1所述的一種基于遺傳算法的沼氣發動機空燃比控制方法，其特征在于：所述確定染色體個體的遺傳算子并通過遺傳算子確定新一代種群，根據適應度函數值、懲罰因素進行迭代，在未到達設定迭代次數時繼續進行迭代產生新一代染色體個體的具體過程為：

首先，將迭代次數置零；其次，隨機選取一定數量初始個體；然后，計算染色體個體的適應度值，再進行選擇運算、交叉運算、變異運算；然后判斷迭代次數是否達到設定值，若已達到設定值，則輸出結果，若仍未達到設定值，則進行下一代染色體個體的適應度值的計算，并繼續進行選擇運算、交叉運算、變異運算，直到迭代次數達到設定值后終止本過程。

6.根據權利要求1或5所述的一種基于遺傳算法的沼氣發動機空燃比控制方法，其特征在于：所述迭代過程中，從適應度函數值最低的染色體開始淘汰。