【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率測(cè)定，尤其涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)最高熱效率區(qū)間的快速測(cè)定方法。
技術(shù)介紹
1、發(fā)動(dòng)機(jī)的最高熱效率是指在特定工作條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)的最大熱效率。影響發(fā)動(dòng)機(jī)最高熱效率的關(guān)鍵因素往往是多方面的，包括燃燒效率、熱損失和系統(tǒng)集成等各方面，發(fā)動(dòng)機(jī)制造商和工程師要考慮發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下的效率表現(xiàn)，找到在不同負(fù)載和轉(zhuǎn)速下最佳的工作點(diǎn)，也即最高熱效率點(diǎn)。
2、最高熱效率點(diǎn)的尋找往往是復(fù)雜且多因素的，尋找發(fā)動(dòng)機(jī)的最高熱效率通常涉及到分析發(fā)動(dòng)機(jī)的工作特性和性能曲線，并進(jìn)行系統(tǒng)性的分析，而發(fā)動(dòng)機(jī)制造商和工程師一般是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行反復(fù)測(cè)定逐步尋找。而所采用的這類傳統(tǒng)測(cè)試方法依賴測(cè)試工程師的實(shí)際測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而對(duì)大量工況點(diǎn)進(jìn)行多輪測(cè)試，往往是盲目性與不規(guī)范的，且費(fèi)時(shí)費(fèi)力，造成了大量的資源浪費(fèi)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)實(shí)施例的目的在于提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)最高熱效率區(qū)間的快速測(cè)定方法，旨在解決上述
技術(shù)介紹
中提出的問(wèn)題。
2、本專利技術(shù)實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種發(fā)動(dòng)機(jī)最高熱效率區(qū)間的快速測(cè)定方法，包括以下步驟：
3、步驟1：設(shè)置目標(biāo)轉(zhuǎn)速下的定空燃比工況的基礎(chǔ)測(cè)試；
4、步驟2：通過(guò)t-sne算法對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)降維；
5、步驟3：采用肯德?tīng)栂嚓P(guān)系數(shù)進(jìn)行非線性相關(guān)性檢驗(yàn)；
6、步驟4：采用線性插值重建法對(duì)降維后數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)逆變換；
7、步驟5：采用最小二乘擬合法對(duì)重建后的數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性擬合；
8、步驟6：
9、進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述步驟1包括以下步驟：
10、在發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速下進(jìn)行定空燃比工況基礎(chǔ)測(cè)試，通過(guò)調(diào)整噴油壓力與噴油提前角，進(jìn)行變參數(shù)調(diào)節(jié)測(cè)試時(shí)，將燃燒數(shù)據(jù)中缸內(nèi)平均峰值溫度與熱效率兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，不斷變更測(cè)試參數(shù)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試；
11、得到一組缸內(nèi)平均峰值溫度與熱效率數(shù)據(jù)，將缸內(nèi)平均峰值溫度設(shè)置為x軸，熱效率設(shè)置為y軸，則該組數(shù)據(jù)記缸內(nèi)平均峰值溫度與熱效率數(shù)據(jù)為：
12、；
13、進(jìn)一步的技術(shù)方案，測(cè)試工況點(diǎn)不小于50個(gè)。
14、進(jìn)一步的技術(shù)方案，在所述步驟2中，首先計(jì)算每對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的距離，根據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的距離計(jì)算高維空間中數(shù)據(jù)點(diǎn)的條件概率分布；
15、相似度：
16、；
17、高維空間中的相似度，也即條件概率分布則為：
18、；
19、其中 x i、 x j和 x k是不同數(shù)據(jù)點(diǎn)，表示數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的歐氏距離，是高斯核函數(shù)的帶寬參數(shù)，用于調(diào)節(jié)相似度的衰減速度，對(duì)于低緯度下，指定為取；
20、低緯度下相似度，即條件概率分布為：
21、；
22、優(yōu)化兩個(gè)分布之間的距離kl散度(kullback-leibler?divergences)，目標(biāo)函數(shù)為：
23、；
24、通過(guò)梯度下降算法，優(yōu)化低維嵌入空間中數(shù)據(jù)點(diǎn)的位置，使得?kl?散度最小化，低維空間中的梯度計(jì)算為：
25、；
26、將高斯分布轉(zhuǎn)換為t分布，優(yōu)化的梯度為：
27、；
28、其中， y i是經(jīng)t-sne算法降維后的數(shù)據(jù)。
29、進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述步驟3包括以下具體步驟：
30、將降維后的缸內(nèi)平均峰值溫度數(shù)據(jù)點(diǎn)記為：
31、；
32、對(duì)應(yīng)降維后熱效率數(shù)據(jù)點(diǎn)記為：
33、；
34、對(duì)于變量 a和 b，將數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行排序，并分配秩次，如果有重復(fù)數(shù)據(jù)點(diǎn)，采用平均秩次；對(duì)于每對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)和??，計(jì)算符號(hào)差異數(shù)據(jù)：
35、；
36、其中：
37、；
38、肯德?tīng)栂嚓P(guān)系數(shù)為：
39、；
40、當(dāng)時(shí)，表示兩個(gè)變量完全正相關(guān)；當(dāng)時(shí)，表示兩個(gè)變量完全負(fù)相關(guān)；當(dāng)時(shí)，表示兩個(gè)變量無(wú)序關(guān)聯(lián)；
41、肯德?tīng)栂嚓P(guān)系數(shù)的? z?統(tǒng)計(jì)量為：
42、；
43、其中，是計(jì)算得到的肯德?tīng)栂嚓P(guān)系數(shù)， n是樣本大小；
44、根據(jù)? z?統(tǒng)計(jì)量，使用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的累積分布函數(shù)來(lái)計(jì)算 p?值：
45、；
46、；
47、如果計(jì)算得到的肯德?tīng)栂嚓P(guān)性大于0.5， p值小于0.05，則認(rèn)為兩個(gè)變量之間存在顯著的相關(guān)性，即表明缸內(nèi)平均峰值溫度與熱效率存在顯著性非線性相關(guān)性。
48、進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述步驟4包括以下步驟：
49、權(quán)重計(jì)算：
50、；
51、對(duì)于每個(gè)降維后的數(shù)據(jù)點(diǎn)，表示它與其它數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的歐式距離；
52、將自身的權(quán)重設(shè)為0，；
53、歸一化每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的權(quán)重，使得每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的權(quán)重之和為1：
54、；
55、每個(gè)降維后的數(shù)據(jù)點(diǎn)，通過(guò)對(duì)原始數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行加權(quán)線性組合來(lái)重建原始數(shù)據(jù)點(diǎn)：
56、。
57、進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述步驟5包括以下步驟：
58、將逆變換后的數(shù)據(jù)點(diǎn)轉(zhuǎn)換成設(shè)計(jì)矩陣 x：
59、；
60、使用最小二乘法計(jì)算最優(yōu)參數(shù)：
61、；
62、；
63、其中，、和分別是擬合二次方程的參數(shù)。
64、使用得到的最優(yōu)參數(shù)對(duì)新的輸入數(shù)據(jù)x進(jìn)行預(yù)測(cè)：
65、；
66、采用決定系數(shù) r2進(jìn)行評(píng)估擬合效果，取值范圍為0到1，越接近1代表擬合效果越好，反之則相反；計(jì)算殘差平方和與總平方和來(lái)計(jì)算決定系數(shù) r2：
67、；
68、；
69、。
70、進(jìn)一步的技術(shù)方案，在所述步驟6中，擬合曲線最高點(diǎn)m，即點(diǎn)，給定溫度區(qū)間[m-10,?m+10]，即為所尋最高熱效率區(qū)間。
71、本專利技術(shù)實(shí)施例提供的一種發(fā)動(dòng)機(jī)最高熱效率區(qū)間的快速測(cè)定方法，該方法能夠在實(shí)際應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)測(cè)試過(guò)程中的最高熱效率區(qū)間尋找，能夠提供一種規(guī)范化、節(jié)能化的測(cè)試方法，使得在節(jié)省大量工作量的情況下準(zhǔn)確的尋找本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)最高熱效率區(qū)間的快速測(cè)定方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)最高熱效率區(qū)間的快速測(cè)定方法，其特征在于，所述步驟1包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)最高熱效率區(qū)間的快速測(cè)定方法，其特征在于，測(cè)試工況點(diǎn)不小于50個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)最高熱效率區(qū)間的快速測(cè)定方法，其特征在于，在所述步驟2中，首先計(jì)算每對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的距離，根據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的距離計(jì)算高維空間中數(shù)據(jù)點(diǎn)的條件概率分布；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動(dòng)機(jī)最高熱效率區(qū)間的快速測(cè)定方法，其特征在于，所述步驟3包括以下具體步驟：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)最高熱效率區(qū)間的快速測(cè)定方法，其特征在于，所述步驟4包括以下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)最高熱效率區(qū)間的快速測(cè)定方法，其特征在于，所述步驟5包括以下步驟：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)最高熱效率區(qū)間的快速測(cè)定方法，其特征在于，在所述步驟6中，擬合曲線最高點(diǎn)M，即點(diǎn)，給定溫度區(qū)間[M-10,?M+10]，即為所尋最高熱效率
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)最高熱效率區(qū)間的快速測(cè)定方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)最高熱效率區(qū)間的快速測(cè)定方法，其特征在于，所述步驟1包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)最高熱效率區(qū)間的快速測(cè)定方法，其特征在于，測(cè)試工況點(diǎn)不小于50個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)最高熱效率區(qū)間的快速測(cè)定方法，其特征在于，在所述步驟2中，首先計(jì)算每對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的距離，根據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的距離計(jì)算高維空間中數(shù)據(jù)點(diǎn)的條件概率分布；
5.根據(jù)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：邢耀宏，田徑，賈皓宇，王鵬輝，綦方遠(yuǎn)，都禹辰，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：吉林大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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