一种基于改进退火算法的柴油机多工况智能标定赋权方法技术

一种基于改进退火算法的柴油机多工况智能标定赋权方法，涉及柴油机燃烧性能分析领域。为解决现有技术存在的，在AHP的过程中常要对所构建的判断矩阵进行一致性检验，如未通过一致性检验，常需要手动调节权重，会破坏专家系统给出的初始权重的问题，本发明专利技术提供的技术方案为：判断矩阵修改方法，包括：将判断矩阵输入至退火算法；根据预设降温系数降低当前退火算法的温度的步骤；对所有点组进行扰动的步骤；若经过扰动的输入量当前的目标函数小于未经过扰动时的目标函数，则接受该经过扰动的点组作为最佳点组的步骤；输出当前结果作为修改结果的步骤。在面向数字孪生柴油机的柴油机模型优化算法的背景下，提供了一种结构化和客观的权重分配方法。的权重分配方法。的权重分配方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于改进退火算法的柴油机多工况智能标定赋权方法


[0001]涉及柴油机燃烧性能分析领域，具体涉及柴油机模型参数的赋权方法。

技术介绍

[0002]随着环境和能源政策的日益重视，对柴油机的工作过程进行优化以满足绿色、节能和安全要求一直是研究人员的关注重点。在这一背景下，造船业与人工智能、物联网、大数据等前沿技术进行深度融合，为行业带来了前所未有的挑战和机遇。自主船舶的发展和对智能船舶的追求已成为行业内至关重要的研究方向。
[0003]在柴油机的工作过程中，不同工作模式在各自的工作时间、排放量、功率等多个表观上具有显著的差异。为了满足不同模式下的经济、排放、功率要求，优化柴油机模型的工作过程至关重要。在面向数字孪生发动机的柴油机模型的优化算法领域，如何实现高水平的客观性在权重分配方面是不可避免的问题。然而，目前对于不同操作条件下不同目标的权重分布，主观描述缺乏客观性和最佳理论基础。虽然优化算法可以用于校准目的，但在相同的操作条件下，不同操作条件面临的多目标权重分布问题的主观性质带来了挑战，缺乏坚实的理论基础和客观框架。
[0004]随着配套设施的发展，传感器的应用将越来越广泛且精准。面向数字孪生的船舶主机模型将更注重多目标的标定。然而，目前主观的权重分配方法阻碍了校准过程，延长了模型搭建至应用的时间，对船舶主机数字孪生技术的发展造成了损害。为了克服这一挑战，博弈论原理的结合提供了一个可行的解决方案。通过利用博弈论原理，层次分析赋权的应用可以有效地解决主观权重分配问题，引入客观性，并增强面向数字孪生柴油机模型优化过程的理论基础。
[0005]博弈论是数学和经济学的一个分支，为分析多个决策者之间的战略互动提供了一个正式的框架。将博弈论概念应用于校准过程，层次分析赋权允许基于对不同目标之间关系和依赖性的全面理解来分配权重。这种方法有助于避免主观判断的陷阱，并确保更稳健和客观的优化过程。
[0006]通过博弈论原理的应用，可以建立一个模型，其中包括多个参与者(如研究人员、工程师和决策者)，他们在权重分配方面进行战略互动。层次分析法可以帮助评估不同目标的重要性，并确定权重分配的优先级。这种方法能够考虑到不同目标之间的相互影响和依赖关系，从而更准确地反映实际需求和优化目标。通过引入客观性，这种方法可以减少主观偏见，提高模型的可靠性和精确性。
[0007]在面向数字孪生柴油机模型的优化过程中，博弈论原理的应用可以帮助转变目前主观的权重分配方法。通过建立一个客观的框架，结合层次分析赋权，研究人员和工程师可以更加准确地分配权重，确保满足不同操作条件下的多目标优化要求。这将有助于提高柴油机模型的精确性和可靠性，加速模型的应用过程，为船舶主机数字孪生技术的发展提供有力支持。
[0008]总之，随着对环境和能源政策的重视，优化柴油机工作过程以满足绿色、节能和安
全的要求成为研究的重点。在面向数字孪生发动机的柴油机模型的优化算法领域，实现高水平的客观性对于精确校准至关重要。传感器的应用和配套设施的发展将为面向数字孪生的船舶主机模型带来更多机遇。然而，主观权重分配方法阻碍了校准过程和模型的应用。博弈论原理的应用提供了一个解决方案，通过层次分析赋权的方法，可以实现客观的权重分配，并增强优化过程的理论基础。这一方面将避免主观判断的陷阱，提高模型的可靠性和精确性，另一方面加快了模型建立至应用的时间，促进了船舶主机数字孪生技术的发展。通过综合利用博弈论和层次分析赋权的原理，可以更好地优化柴油机的工作过程，实现绿色、节能和安全的目标。这将为船舶行业带来更大的进步和发展
[0009]通过结合博弈论的原理，基于层次分析法(Analytical Hierarchy Process，AHP)的赋权方法成为全面解决这一问题的有力解决方案，但在AHP的过程中常要对所构建的判断矩阵进行一致性检验，如未通过一致性检验，常需要手动调节权重，这个过程往往会破坏专家系统给出的初始权重，增加柴油机过程的优化时间，且引入了大量的主观因素。

技术实现思路

[0010]为解决现有技术存在的，在AHP的过程中常要对所构建的判断矩阵进行一致性检验，如未通过一致性检验，常需要手动调节权重，这个过程往往会破坏专家系统给出的初始权重的问题，本专利技术提供的技术方案为：
[0011]判断矩阵修改方法，所述判断矩阵通过柴油机模型中参量构建，所述方法包括：
[0012]将判断矩阵中参数作为点组输入至退火算法的步骤；
[0013]根据预设降温系数降低当前所述退火算法的温度的步骤；
[0014]对当前所有点组进行扰动的步骤；
[0015]若经过扰动的输入量当前的目标函数小于未经过扰动时的目标函数，则接受该经过扰动的点组作为最佳点组的步骤；
[0016]输出当前结果作为修改结果的步骤。
[0017]进一步，提供一个优选实施方式，所述方法还包括：若经过扰动的输入量当前的目标函数大于未经过扰动时的目标函数，则根据概率函数判断是否将经过扰动的点组作为最佳点组的步骤。
[0018]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了判断矩阵修改装置，所述判断矩阵通过柴油机模型中参量构建，所述装置包括：
[0019]将判断矩阵中参数作为点组输入至退火算法的模块；
[0020]根据预设降温系数降低当前所述退火算法的温度的模块；
[0021]对当前所有点组进行扰动的模块；
[0022]若经过扰动的输入量当前的目标函数小于未经过扰动时的目标函数，则接受该经过扰动的点组作为最佳点组的模块；
[0023]输出当前结果作为修改结果的模块。
[0024]进一步，提供一个优选实施方式，述装置还包括：若经过扰动的输入量当前的目标函数大于未经过扰动时的目标函数，则根据概率函数判断是否将经过扰动的点组作为最佳点组的模块。
[0025]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了一种基于改进退火算法的柴油机多工况智能
标定赋权方法，用于对柴油机的数字孪生模型中多目标参数进行标定，所述方法包括：
[0026]采集柴油机多目标参数，并进行预处理的步骤；
[0027]根据经过预处理的所述参数构建判断矩阵并计算不相容度的步骤；
[0028]根据所述的判断矩阵修改方法，修改当前所述判断矩阵，使所述不相容度满足预设标准的步骤；
[0029]对修改后的所述判断矩阵进行层次排序，并输出作为最终结果的步骤。
[0030]进一步，提供一个优选实施方式，构建判断矩阵是根据专家系统构建的。
[0031]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了一种基于改进退火算法的柴油机多工况智能标定赋权装置，用于对柴油机的数字孪生模型中多目标参数进行标定，所述装置包括：
[0032]采集柴油机多目标参数，并进行预处理的模块；
[0033]根据经过预处理的所述参数构建判断矩阵并计算不相容度的模块；
[0034]根据所述的判断矩阵修改装置，修改当前所述判断矩阵，使所述不相容度满足预本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.判断矩阵修改方法，所述判断矩阵通过柴油机模型中参量构建，其特征在于，所述方法包括：将判断矩阵中参数作为点组输入至退火算法的步骤；根据预设降温系数降低当前所述退火算法的温度的步骤；对当前所有点组进行扰动的步骤；若经过扰动的输入量当前的目标函数小于未经过扰动时的目标函数，则接受该经过扰动的点组作为最佳点组的步骤；输出当前结果作为修改结果的步骤。2.根据权利要求1所述的判断矩阵修改方法，其特征在于，所述方法还包括：若经过扰动的输入量当前的目标函数大于未经过扰动时的目标函数，则根据概率函数判断是否将经过扰动的点组作为最佳点组的步骤。3.判断矩阵修改装置，所述判断矩阵通过柴油机模型中参量构建，其特征在于，所述装置包括：将判断矩阵中参数作为点组输入至退火算法的模块；根据预设降温系数降低当前所述退火算法的温度的模块；对当前所有点组进行扰动的模块；若经过扰动的输入量当前的目标函数小于未经过扰动时的目标函数，则接受该经过扰动的点组作为最佳点组的模块；输出当前结果作为修改结果的模块。4.根据权利要求3所述的判断矩阵修改装置，其特征在于，所述装置还包括：若经过扰动的输入量当前的目标函数大于未经过扰动时的目标函数，则根据概率函数判断是否将经过扰动的点组作为最佳点组的模块。5.一种基于改进退火算法的柴油机多工况智能标定赋权方法，用于对柴油机的数字孪生模型中多目标参数进行标定，其特征在于，所述方法包括：采集柴油机多目标参数，并进行预处理的步骤；根据经过预...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘岱，邵伟洋，刘龙，向庭婷，李玉超，吴錾，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：