基于图论与机器学习的EVT混合动力传动系统方案设计与参数优化研究.pdf

中文摘要 摘 要 随着全球各国工业化进程的加快，汽车保有量快速上升，伴随而来的环境污 染与能源短缺问题日益突出。而混合动力汽车采用高效节能的驱动方式，既污染 小又续航里程远。EVT(Electrical Variable Transmission)系统作为混合动力传动系统 的典型代表，具有广阔的发展空间和重要的科研价值。 本文将EVT 混合动力传动系统作为研究对象，采用图论与机器学习等研究方 法，开展了如下工作： ① 建立 EVT 系统分层图画模型与图论矩阵模型，改进多动力源与行星齿轮 系构件间的连接方式，丰富图论在EVT 系统设计的研究理论。建立EVT 系统图论 动力学模型，分析各构件的相互作用关系； ② 基于24 种EVT 基础方案，添加一定数量的离合器/制动器，建立样本设计 空间。将表征 EVT 系统拓扑关系与性能特征的构型矩阵作为样本输入，将 EVT 系统的仿真油耗作为样本输出。利用RBF 与DBN 网络学习EVT 系统构型矩阵到 DP 仿真油耗之间的映射关系，建立构型油耗评价模型。经过对比分析，DBN 构型 油耗评价模型性能更优； ③ 基于BPSO 寻优方法，结合DBN 构型油耗评价模型，添加有选择性进化 策略，增强BPSO 的收敛性，并进行EVT 方案有效性判断，将BPSO 的有哪些信誉好的足球投注网站范围 限定在方案设计空间，保障构型油耗评价模型的准确性与可靠性，从而找到全局 最优方案； ④ 将BPSO 寻优得到的最优方案作为优化对象，选取四个具有代表性的关键 参数，在其设定范围内采用拉丁超立方抽样，建立参数样本集。采用ELM 与GRNN 网络搭建参数油耗评价模型，对比分析，GRNN 参数油耗评价模型性能更优，结 合PSO 寻优找到最优参数组合，从而得到构型与参数兼优的EVT 混合动力系统最 优方案。 关键词：图论；机器学习；EVT 混合动力传动系统；方案设计；参数优化 I 英文摘要 Abstract With the acceleration of the industrialization process in various countries around the world, the per capita use of vehicles has risen rapiddly and the accompanying problems of environmental pollution and energy shortage have been getting worse. The hybrid vehicle adopts an energy-efficient driving method, which is small in pollution and long in cruising range. As a typical representative of hybrid powertrain system, EVT (Electrical Variable Transmission) system has broad development space and important scientific research value. In this paper, EVT hybrid powertrain is taken as the research object, and the following work is carried out by using the research methods such as graph theory and machine learnin