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量的不斷銳減使人們深刻認(rèn)識到開發(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)過程中，表現(xiàn)出來的異常燃燒、動力性不足以及提高動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)驗結(jié)果證實(shí)，構(gòu)建的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不僅成功地擬合出點(diǎn)火提前角與轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門開度的函數(shù)關(guān)系，而且具有良好的預(yù)測功能;其次，針對訓(xùn)練過程中人工神經(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