基于粒子群算法的挖掘机溢流阀缓冲参数优化方法技术

本申请提供了一种基于粒子群算法的挖掘机溢流阀缓冲参数优化方法包括步骤：搭建溢流阀缓冲系统模型，并获取溢流阀缓冲系统模型的有杆腔压力传感器数据和流量传感器数据；根据有杆腔压力传感器数据和流量传感器数据搭建溢流阀缓冲系统优化模型，并搭建溢流阀缓冲理想模型；根据溢流阀缓冲系统优化模型输出的压力值与溢流阀缓冲理想模型输出的压力值的差值建立目标函数；基于粒子群算法对目标函数进行优化得到粒子的全局最优结果；根据粒子的全局最优结果调整挖掘机溢流阀的缓冲参数。基于溢流阀缓冲系统优化模型得到溢流阀缓冲理想模型，再采用粒子群优化算法进行优化，能够优化溢流阀的缓冲特性。化溢流阀的缓冲特性。化溢流阀的缓冲特性。

【技术实现步骤摘要】
基于粒子群算法的挖掘机溢流阀缓冲参数优化方法


[0001]本专利技术涉及挖掘机溢流阀缓冲参数优化
，具体涉及一种基于粒子群算法的挖掘机溢流阀缓冲参数优化方法。

技术介绍

[0002]挖掘机作为一种工程机械，在多领域、多行业中被广泛应用。溢流阀作为安全阀，在限制液压回路最高压力方面被广泛应用。同时，因为溢流阀拥有恒压功能，又在许多工程机械缓冲工况中作为缓冲阀被广泛应用。溢流阀作为缓冲阀被应用的工况一般有两种，一种应用在液压缸回油路，另一种应用在马达回油路。在冲击载荷作用下，会出现液压油缸有杆腔压力远超溢流阀开启压力以及液压马达回油腔压力远超溢流阀开启压力的现象，这两种现象会导致有杆腔和回油腔的压力冲击较大，对元件造成的损伤较大，同时也造成了能源的浪费。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种基于粒子群算法的挖掘机溢流阀缓冲参数优化方法，对参数的优化有较好的参考价值，可以提升溢流阀的缓冲特性，进一步降低损耗，提升溢流阀的使用寿命，有效降低了挖掘机的能耗。
[0004]为达到上述技术目的，第一方面，本专利技术的技术方案提供一种基于粒子群算法的挖掘机溢流阀缓冲参数优化方法，包括以下步骤：
[0005]搭建溢流阀缓冲系统模型，并获取所述溢流阀缓冲系统模型的有杆腔压力传感器数据和流量传感器数据；
[0006]根据所述有杆腔压力传感器数据和所述流量传感器数据搭建溢流阀缓冲系统优化模型，并搭建溢流阀缓冲理想模型；
[0007]根据所述溢流阀缓冲系统优化模型输出的压力值与所述溢流阀缓冲理想模型输出的压力值的差值建立目标函数；
[0008]基于粒子群算法对所述目标函数进行优化得到粒子的全局最优结果；
[0009]根据所述粒子的全局最优结果调整所述挖掘机溢流阀的缓冲参数。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：
[0011]基于粒子群算法的挖掘机溢流阀缓冲参数优化方法包括步骤：搭建溢流阀缓冲系统模型，并获取所述溢流阀缓冲系统模型的有杆腔压力传感器数据和流量传感器数据；根据所述有杆腔压力传感器数据和所述流量传感器数据搭建溢流阀缓冲系统优化模型，并搭建溢流阀缓冲理想模型；根据所述溢流阀缓冲系统优化模型输出的压力值与所述溢流阀缓冲理想模型输出的压力值的差值建立目标函数；基于粒子群算法对所述目标函数进行优化得到粒子的全局最优结果；根据所述粒子的全局最优结果调整所述挖掘机溢流阀的缓冲参数。
[0012]基于粒子群算法的挖掘机溢流阀缓冲参数优化方法基于溢流阀缓冲系统优化模
型得到溢流阀缓冲理想模型，再采用粒子群优化算法进行优化，使有杆腔的瞬时压力降低，接近溢流阀的开启压力，能够优化溢流阀的缓冲特性。基于粒子群算法的挖掘机溢流阀缓冲参数优化方法对参数的优化有较好的参考价值，可以提升溢流阀的缓冲特性，进一步降低损耗，提升溢流阀的使用寿命，有效降低了挖掘机的能耗。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，所述搭建溢流阀缓冲系统模型，包括步骤：
[0014]设置所述溢流阀缓冲系统模型的溢流阀弹簧刚度、溢流阀预紧力、溢流阀质量块质量、溢流阀阀芯通径、液压缸活塞直径、液压缸活塞杆直径、液压缸行程、受冲击的质量块质量、液压油弹性模量和液压油密度，以搭建所述溢流阀缓冲系统模型。
[0015]根据本专利技术的一些实施例，所述根据所述有杆腔压力传感器数据和所述流量传感器数据搭建溢流阀缓冲系统优化模型，包括步骤：
[0016]根据所述受冲击的质量块质量、质量块冲击速度、活塞位移、所述液压缸活塞直径和所述液压缸活塞杆直径计算得到溢流阀的开启压力值；
[0017]根据所述有杆腔压力传感器数据、所述流量传感器数据和所述溢流阀的开启压力值，搭建所述溢流阀缓冲系统优化模型。
[0018]根据本专利技术的一些实施例，所述并搭建溢流阀缓冲理想模型，包括步骤：
[0019]通过设置所述溢流阀缓冲系统优化模型的活塞行程安全余量、所述活塞位移、所述受冲击的质量块质量、所述质量块冲击速度、所述液压缸活塞直径、所述液压缸活塞杆直径和有杆腔压力持续时间，以搭建所述溢流阀缓冲理想模型。
[0020]根据本专利技术的一些实施例，所述设置所述溢流阀缓冲系统优化模型的活塞行程安全余量、所述活塞位移、所述受冲击的质量块质量、所述质量块冲击速度、所述液压缸活塞直径、所述液压缸活塞杆直径和有杆腔压力持续时间，包括步骤：
[0021]设置所述活塞行程安全余量为0.2m至0.3m，设置所述活塞位移为1.8m至2m，设置所述受冲击的质量块质量为2000kg至3000kg，设置所述质量块冲击速度为4m/s至6m/s，设置所述液压缸活塞直径为0.09m至0.1m，设置所述液压缸活塞杆直径为0.06m至0.08m，设置所述有杆腔压力持续时间为0.9s至1s。
[0022]根据本专利技术的一些实施例，所述挖掘机溢流阀的缓冲参数包括：溢流阀弹簧刚度、溢流阀预紧力和溢流阀阀芯通径。
[0023]根据本专利技术的一些实施例，所述基于粒子群算法对所述目标函数进行优化得到粒子的全局最优结果，包括步骤：
[0024]初始化每个粒子的速度和位置；
[0025]计算每个所述粒子的适应度函数值，并得到每个所述粒子的全局最优位置；
[0026]判断所述粒子群算法是否达到迭代次数；
[0027]若所述粒子群算法达到迭代次数，根据每个所述粒子的全局最优位置输出所有所述粒子的全局最优结果。
[0028]根据本专利技术的一些实施例，在所述判断所述粒子群算法是否达到迭代次数之后，包括步骤：
[0029]若所述粒子群算法未达到迭代次数，更新每个所述粒子的速度和位置；
[0030]计算每个所述粒子的适应度函数值，并更新每个所述粒子的历史最优位置；
[0031]判断所述粒子群算法是否达到迭代次数。
[0032]第二方面，本专利技术的技术方案提供一种基于粒子群算法的挖掘机溢流阀缓冲参数优化系统，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的基于粒子群算法的挖掘机溢流阀缓冲参数优化方法。
[0033]第三方面，本专利技术的技术方案提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如上述的基于粒子群算法的挖掘机溢流阀缓冲参数优化方法。
[0034]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0035]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中摘要附图要与说明书附图的其中一幅完全一致：
[0036]图1为本专利技术一个实施例提供的基于粒子群算法的挖掘机溢流阀缓冲参数优化方法的流程图；
[0037]图2为本专利技术另一个实施例提供的基于粒子群算法的挖掘机溢流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于粒子群算法的挖掘机溢流阀缓冲参数优化方法，其特征在于，包括以下步骤：搭建溢流阀缓冲系统模型，并获取所述溢流阀缓冲系统模型的有杆腔压力传感器数据和流量传感器数据；根据所述有杆腔压力传感器数据和所述流量传感器数据搭建溢流阀缓冲系统优化模型，并搭建溢流阀缓冲理想模型；根据所述溢流阀缓冲系统优化模型输出的压力值与所述溢流阀缓冲理想模型输出的压力值的差值建立目标函数；基于粒子群算法对所述目标函数进行优化得到粒子的全局最优结果；根据所述粒子的全局最优结果调整所述挖掘机溢流阀的缓冲参数。2.根据权利要求1所述的一种基于粒子群算法的挖掘机溢流阀缓冲参数优化方法，其特征在于，所述搭建溢流阀缓冲系统模型，包括步骤：设置所述溢流阀缓冲系统模型的溢流阀弹簧刚度、溢流阀预紧力、溢流阀质量块质量、溢流阀阀芯通径、液压缸活塞直径、液压缸活塞杆直径、液压缸行程、受冲击的质量块质量、液压油弹性模量和液压油密度，以搭建所述溢流阀缓冲系统模型。3.根据权利要求2所述的一种基于粒子群算法的挖掘机溢流阀缓冲参数优化方法，其特征在于，所述根据所述有杆腔压力传感器数据和所述流量传感器数据搭建溢流阀缓冲系统优化模型，包括步骤：根据所述受冲击的质量块质量、质量块冲击速度、活塞位移、所述液压缸活塞直径和所述液压缸活塞杆直径计算得到溢流阀的开启压力值；根据所述有杆腔压力传感器数据、所述流量传感器数据和所述溢流阀的开启压力值，搭建所述溢流阀缓冲系统优化模型。4.根据权利要求3所述的一种基于粒子群算法的挖掘机溢流阀缓冲参数优化方法，其特征在于，所述并搭建溢流阀缓冲理想模型，包括步骤：通过设置所述溢流阀缓冲系统优化模型的活塞行程安全余量、所述活塞位移、所述受冲击的质量块质量、所述质量块冲击速度、所述液压缸活塞直径、所述液压缸活塞杆直径和有杆腔压力持续时间，以搭建所述溢流阀缓冲理想模型。5.根据权利要求4所述的一种基于粒子群算法的挖掘机溢流阀缓冲参数优化方法，其特征在于，所述设置所述溢流阀缓冲系统优化模型的活塞行程安全余量、所述活塞位移、所述受冲击的质量块质量、所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜常清，樊一宁，邹斌，陈栋，颜伏伍，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：