[發(fā)明專利]一種基于泛函的有級傳動速比優(yōu)化方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112685838B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發(fā)明（設計）人: 李春明;吳維;李慎龍;高鑫;苑士華;李博;李鑫勇
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20;G06F17/15;G06N3/12;G06F119/14
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產(chǎn)權代理有限公司 11385
• 代理人: 程華

本發(fā)明涉及一種基于泛函的有級傳動速比優(yōu)化方法及系統(tǒng)，涉及推進系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化技術領域，該方法包括根據(jù)獲取的整車動力學參數(shù)確定加速時間性能泛函的約束條件；根據(jù)獲取的加速性能指標和動力性加權系數(shù)集合，對加速時間性能泛函進行動力性加權，以得到加速性綜合目標函數(shù)；以加速性綜合目標函數(shù)的最小值為目標，以加速時間性能泛函的約束條件為加速性綜合目標的約束條件，采用遺傳算法，對每個加速性綜合目標函數(shù)進行優(yōu)化求解，以得到不同所述動力性加權系數(shù)集合下的有級傳動速比；本發(fā)明能夠在動態(tài)加速過程中優(yōu)化推進系統(tǒng)參數(shù)。

技術領域

本發(fā)明涉及推進系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化技術領域，特別是涉及一種基于泛函的有級傳動速比優(yōu)化方法及系統(tǒng)。

背景技術

研究具有通用性的推進系統(tǒng)參數(shù)設計的優(yōu)化匹配方法，對充分提高車輛機動性具有重要理論意義。目前加速過程多采用先經(jīng)驗公式后優(yōu)化的方法，且參數(shù)設計大多采用靜態(tài)特性作為前后比對的參考，而忽略了動態(tài)加速過程的影響。目前對于推進系統(tǒng)加速性能的研究已經(jīng)比較成熟，但大多將傳遞效率為定值視作基本前提，而不太關注效率的傳遞特性，且對約束條件的影響機理探討不夠深刻。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于泛函的有級傳動速比優(yōu)化方法及系統(tǒng)，在動態(tài)加速過程中優(yōu)化推進系統(tǒng)參數(shù)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種基于泛函的有級傳動速比優(yōu)化方法，包括：

獲取優(yōu)化車輛的整車動力學參數(shù)和加速性能指標；

根據(jù)所述整車動力學參數(shù)確定加速時間性能泛函的約束條件；所述加速時間性能泛函為以車速為自變量，以加速時間為泛函宗量，以預期車速為自變量上下限的性能泛函；所述約束條件包括動力性條件、路面附著條件、擋位級差條件、速比逐級遞減條件以及速比上下邊界條件；

根據(jù)所述加速性能指標和動力性加權系數(shù)集合，對所述加速時間性能泛函進行動力性加權，以得到加速性綜合目標函數(shù)；所述加速性綜合目標函數(shù)的個數(shù)與所述動力性加權系數(shù)集合的個數(shù)相同；不同的所述動力性加權系數(shù)集合內(nèi)有不同的動力性加權系數(shù)，且每個所述動力性加權系數(shù)集合內(nèi)的動機性加權系數(shù)的個數(shù)相同；所述動力性加權系數(shù)集合內(nèi)的動力性加權系數(shù)的個數(shù)與所述加速性能指標的個數(shù)相同；

以所述加速性綜合目標函數(shù)的最小值為目標，以所述加速時間性能泛函的約束條件為所述加速性綜合目標的約束條件，采用遺傳算法，對每個所述加速性綜合目標函數(shù)進行優(yōu)化求解，以得到不同所述動力性加權系數(shù)集合下的有級傳動速比。

可選的，所述整車動力學參數(shù)包括整車質(zhì)量、車輪半徑、側(cè)傳動比、迎風面積、滾動阻力系數(shù)、路面附著系數(shù)、主減速效率、變速器效率、重力加速度、最大爬坡度、最高車速、換擋時間、動力裝置最大轉(zhuǎn)速和動力裝置最大扭矩；

所述加速性能指標包括0-32km/h起步加速時間和40-60km/h超車加速時間。

可選的，所述以所述加速性綜合目標函數(shù)的最小值為目標，以所述加速時間性能泛函的約束條件為所述加速性綜合目標的約束條件，采用遺傳算法，對每個所述加速性綜合目標函數(shù)進行優(yōu)化求解，以得到不同所述動力性加權系數(shù)集合下的有級傳動速比，具體包括：

利用Matlab的Optimtool工具箱將所述加速性綜合目標函數(shù)以及所述加速性綜合目標函數(shù)的約束條件編制成M文件；其中，所述M文件的個數(shù)與所述加速性綜合目標函數(shù)的個數(shù)相同；

利用GAs+fmincon混合遺傳算法對每個所述M文件進行處理，以得到不同所述動力性加權系數(shù)集合下的有級傳動速比。

可選的，所述加速時間性能泛函的表達式為：