本發(fā)明屬于燃燒開(kāi)發(fā)標(biāo)定，具體地涉及一種基于主成分分析的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒開(kāi)發(fā)標(biāo)定方法及設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)階段柴油發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)需要關(guān)注的指標(biāo)眾多，比如油耗、排溫、爆壓、各種氣體污染物、煙度等，燃燒開(kāi)發(fā)即通過(guò)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒參數(shù)來(lái)使指標(biāo)達(dá)到一個(gè)合適的值，但是在調(diào)整柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒參數(shù)時(shí)，大部分指標(biāo)值之間是相互矛盾的，即調(diào)整柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒參數(shù)會(huì)使一部分指標(biāo)變得更好，另外一部分指標(biāo)會(huì)變得更差，通過(guò)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)后，會(huì)記錄眾多不同燃燒參數(shù)對(duì)應(yīng)指標(biāo)之間的數(shù)據(jù)，在眾多組組合中挑選適宜的一組指標(biāo)必然耗時(shí)耗力，且需要手動(dòng)來(lái)回迭代調(diào)整，通常試驗(yàn)時(shí)，會(huì)記錄150條不同燃燒參數(shù)對(duì)應(yīng)指標(biāo)之間的數(shù)據(jù)，在此數(shù)據(jù)中人為的挑選一條合適的指標(biāo)，挑選時(shí)需要考慮9個(gè)維度指標(biāo)：比油耗bfsc、氮氧化物noe、煙度soot、油量injctl_qsetunbal、比氮氧化物em_nox_1、比碳?xì)鋏m_thc、爆壓p_max、排氣溫度t_exh、增壓器轉(zhuǎn)速turbo_speed，其中，比油耗表征發(fā)動(dòng)機(jī)輸出1kw·h機(jī)械功所消耗的柴油量，單位為g/kw·h；氮氧化物表征氮氧化物排放濃度，單位為g/kw·h；煙度表征反應(yīng)柴油機(jī)排放固體顆粒物濃度，單位為g/h；油量表征發(fā)動(dòng)機(jī)每沖程效率燃油量，單位為mg/hub；比氮氧化物排放濃度單位為ppm；比碳?xì)渑欧艥舛葐挝粸閜pm；爆壓表征發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行階段燃燒室內(nèi)的最大壓力值，單位為bar；排氣溫度單位為℃；增壓器轉(zhuǎn)速單位為rpm。

2、上述指標(biāo)中，都要求每個(gè)指標(biāo)越小越好。由于指標(biāo)之間存在錯(cuò)綜復(fù)雜此消彼長(zhǎng)的情況，加之指標(biāo)維度為9維，以及150選1的工作量，挑選過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且最后確定的指標(biāo)準(zhǔn)確性也需要反復(fù)確認(rèn)，此項(xiàng)工作成了燃燒開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)難點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有方法標(biāo)定費(fèi)時(shí)費(fèi)力的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于主成分分析的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒開(kāi)發(fā)標(biāo)定方法及設(shè)備，其通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維實(shí)現(xiàn)快速標(biāo)定，減小標(biāo)定工作的重復(fù)量及復(fù)雜性。

2、本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

3、本發(fā)明第一方面提供基于主成分分析的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒開(kāi)發(fā)標(biāo)定方法，包括以下步驟：

4、獲取發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)集并對(duì)所述試驗(yàn)數(shù)據(jù)集中的參數(shù)歸一化，所述試驗(yàn)數(shù)據(jù)集中包括至少一組燃燒參數(shù)及與其對(duì)應(yīng)的指標(biāo)參數(shù)，所述指標(biāo)參數(shù)包括比油耗、氮氧化物、煙度、油量、比氮氧化物、比碳?xì)?、爆壓、排氣溫度、增壓器轉(zhuǎn)速；

5、根據(jù)歸一化后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)集帶入主成分分析模型中并構(gòu)建主成分分析模型中各指標(biāo)參數(shù)的協(xié)方差矩陣；

6、求解協(xié)方差矩陣的特征值和特征向量；

7、根據(jù)所述特征值和特征向量確定主成分分析模型中各主成分因子的貢獻(xiàn)率；

8、根據(jù)所述貢獻(xiàn)率對(duì)所述主成分因子進(jìn)行篩選得到少于所述指標(biāo)數(shù)據(jù)維度數(shù)的降維數(shù)據(jù)；

9、計(jì)算每個(gè)降維數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)貢獻(xiàn)率乘積的和與所有降維數(shù)據(jù)的貢獻(xiàn)率的和的比值；

10、篩選出所述比值中的最小值。

11、本發(fā)明第二方面提供基于主成分分析的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒開(kāi)發(fā)標(biāo)定設(shè)備，包括依次通信連接的存儲(chǔ)器和控制器，所述存儲(chǔ)器上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述控制器用于讀取所述計(jì)算機(jī)程序，執(zhí)行第一方面中所述的一種基于主成分分析的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒開(kāi)發(fā)標(biāo)定方法。

12、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，至少具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

13、本發(fā)明通過(guò)對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒開(kāi)發(fā)時(shí)的指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維，并通過(guò)貢獻(xiàn)率將指標(biāo)降為1維數(shù)據(jù)，降低了試驗(yàn)開(kāi)發(fā)費(fèi)用及資源的占用，減小標(biāo)定工作的重復(fù)量及復(fù)雜性。

技術(shù)特征：

1.基于主成分分析的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒開(kāi)發(fā)標(biāo)定方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于主成分分析的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒開(kāi)發(fā)標(biāo)定方法，其特征在于：所述獲取發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)集之后，對(duì)所述試驗(yàn)數(shù)據(jù)集歸一化之前還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于主成分分析的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒開(kāi)發(fā)標(biāo)定方法，其特征在于：所述刪除奇點(diǎn)及空缺值的數(shù)據(jù)包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于主成分分析的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒開(kāi)發(fā)標(biāo)定方法，其特征在于：所述試驗(yàn)數(shù)據(jù)集中的參數(shù)歸一化包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于主成分分析的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒開(kāi)發(fā)標(biāo)定方法，其特征在于：所述主成分分析模型為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于主成分分析的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒開(kāi)發(fā)標(biāo)定方法，其特征在于：所述根據(jù)所述特征值和特征向量確定主成分分析模型中各主成分因子的貢獻(xiàn)率包括：

7.基于主成分分析的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒開(kāi)發(fā)標(biāo)定設(shè)備，包括依次通信連接的存儲(chǔ)器和控制器，所述存儲(chǔ)器上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于：所述控制器用于讀取所述計(jì)算機(jī)程序，執(zhí)行權(quán)利要求1知6任一所述的一種基于主成分分析的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒開(kāi)發(fā)標(biāo)定方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于主成分分析的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒開(kāi)發(fā)標(biāo)定方法及設(shè)備,包括以下步驟：獲取發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)集并對(duì)所述試驗(yàn)數(shù)據(jù)集中的參數(shù)歸一化；根據(jù)歸一化后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)集帶入主成分分析模型中并構(gòu)建主成分分析模型中各指標(biāo)參數(shù)的協(xié)方差矩陣；求解協(xié)方差矩陣的特征值和特征向量；根據(jù)所述特征值和特征向量確定主成分分析模型中各主成分因子的貢獻(xiàn)率；根據(jù)所述貢獻(xiàn)率對(duì)所述主成分因子進(jìn)行篩選得到少于所述指標(biāo)數(shù)據(jù)維度數(shù)的降維數(shù)據(jù)；計(jì)算每個(gè)降維數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)貢獻(xiàn)率乘積的和與所有降維數(shù)據(jù)的貢獻(xiàn)率的和的比值；篩選出所述比值中的最小值。其通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維實(shí)現(xiàn)快速標(biāo)定，減小標(biāo)定工作的重復(fù)量及復(fù)雜性。

技術(shù)研發(fā)人員：趙杰,陳永,王艷鋒,范吉文,李洪明,田文旭,蘇金玉,李東碧,胡春光
受保護(hù)的技術(shù)使用者：昆明云內(nèi)動(dòng)力股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23