滑動軸承性能數(shù)據的建模分析

滑動軸承性能數(shù)據的建模分析 

這些都需要事先輸入大量的性能數(shù)據，數(shù)據的存儲給系統(tǒng)兌帶來沉重的負擔，這些數(shù)據或者規(guī)范化的數(shù)據無法滿足實際應用。因為實驗或數(shù)伉計算所提供的是在特記條件下的離，數(shù)，而，枵中還需要別于實兌條件的光滑數(shù)虬因此。面大量的工程數(shù)據庫，如滑動軸承的線忭汕膜力數(shù)據痄。靜態(tài)性能數(shù)據庫和穩(wěn)定性能數(shù)據庫等。對其進丁模徹化處5里，得到描述數(shù)據的數(shù)學模型，為系統(tǒng)設計分析和工程應用等提供依據。

木文提出對數(shù)伉計兌結汜進步分析，采用種站于遺傳編程算法的數(shù)據進化述模方法。實觀數(shù)值1兌結果的模哦化分祈=將大以的相關數(shù)據歸納為函數(shù)1數(shù)據的建模分析數(shù)據的建模分析是將大量的數(shù)據按照定擬合精度要求納為簡潔的數(shù)學模型。使其能夠進步解釋所研宄系統(tǒng)的規(guī)律。給定組變量，其中自變量為義相應的爪姐觀測數(shù)據，廠2.XhrIVi其中1.2.17.在模吧圯找到個，允變射的數(shù)學模型少=尤0，使測量數(shù)據按照定的指標函數(shù)滿足下式，指標函數(shù)選用加權均方誤差或者最大加權偏差。

數(shù)學模徹具有明確的數(shù)學達式?？梢允嵌囗斒胶瘮?shù)代數(shù)函數(shù)差分方程或微分方程等，進而可以把發(fā)現(xiàn)的結果用于系統(tǒng)分析。常的方法有插值法回歸分析131人工智螗41和遺傳編程算法13等。

插值法要求準確通過這些數(shù)據點。雖有，好的數(shù)位特憂但是，要存放大的參數(shù)胃又沒有個統(tǒng)的數(shù)學公式。另外，如果個別數(shù)據的誤差較大時，會弓起捕值函數(shù)發(fā)生嚴重地波動，從而影響逼近的精度。

1歸分析需要人為地假定和修改模型的結構。限制復雜模型的發(fā)現(xiàn)。選擇合適的數(shù)學模型是比較困難還可以根據擬合數(shù)據的散點閣從數(shù)7上加以選擇近年來出現(xiàn)的基于遺傳編程算法3的符號回歸技術是種非線性系統(tǒng)的結構優(yōu)化方法，獲得函數(shù)的結構，成功地實現(xiàn)數(shù)據建模過程的自動化。

2基于遺傳編程的數(shù)據進化建模遺傳編打；法是叱，提出的坫戶遺傳算法圯想的動代序設1兌法，模擬生物進化過程的優(yōu)勝劣汰的自然選擇機制和遺傳信息的傳遞規(guī)律，用于解決科學和工程實際中的復雜問。遺傳編程算法個體評價和終止判定，實質上是個迭代計算過程。I個本，碼行數(shù)據建模時，函數(shù)模型稂成進化的個體。將函數(shù)編碼成叉樹的形式，如1的結構。

以這種分層結構問的解空間，而且其結構與大小都是動態(tài)自適應調整。葉結點由端點集組成，包括問的原始變量參數(shù)和無參閑數(shù)=1=義，兄，中間結點為組合變量的函數(shù)集，包括算術運算符等和函數(shù)，2群體初始化遺傳編程算法是對群體的操作，在進化的開始必須產生進化的初始群體從函數(shù)集中隨機選，個兒素。作為個體生成的起點依次加入從端點免和閑數(shù)集中隨機選出的元素，重復上述過程直至生長為滿足要求的個體。初始群體通常是隨機構造的，也可以在初始群體中加入領域的先驗模型，以加速算法向全局最優(yōu)解的收斂。

3遺傳操作選擇操作體現(xiàn)適者生存，不適者淘汰的生物進化機理。使性狀優(yōu)良的個體良打較多的機會被選進交配池產生后代。交叉與變異是最常用的遺傳操作，交叉體現(xiàn)了同群體中不同個體之間的信息交換，具體操作如閣2所不。從繁殖池中1姐機選抒兩個個體作為交叉操作的父體。在兩個父體中獨立地選取為交義點。交換父體中以交叉點為根結點的相應子樹得到兩個子代。為了避免在進化過程中陷入局部極值，增加個體的多樣性。實廳變異操作3所不。改變義樹的某個結點的元素。

令本評價評價決定進化的方向，通過適應度函數(shù)，將同群體的個體按定指標量化，為選擇操作提供客觀依據。適應度函數(shù)的確定主要依賴于所要求解的問，對于數(shù)據建模問適應疫函數(shù)為式2.

終止判定進化終止有兩個判定條件，用給定的進化最大代數(shù)6作為終止判據條件。另外的終止條件是最大無進化代數(shù)，當進化代數(shù)還沒達到進化最大代數(shù)時，群體中的最好個體的適應度連續(xù)保持從代無著變化，即解的質量沒有明顯提高，則終止進化進程。

先組織需要建模的數(shù)據，確定進化的控制參數(shù)。隨機生成進化的初始群體。利用遺傳編程生成新群體。從由許多叉樹形可行解組成的搜索空間中，尋找出個具有最洼適應度的。義樹；通過遺傳編程構造的數(shù)學模型打備種形式。而且參數(shù)的維數(shù)也不同記。傳統(tǒng)勺模型羅數(shù)估1方法，如阿0說郵7法。叼31 9口1算法和變尺度法等要求模型連續(xù)或者可微，沒有通用性，這里采用糶士廠肘單純形法優(yōu)化模型遍歷。以中綴達式的形式不所生成的函數(shù)式。最終得到能夠描述數(shù)據特征的數(shù)值規(guī)律。數(shù)據進化建模方法的流程4.

3建模分析出壓力分布，然后積分求出阻力和流量等，借助于無形式推廣應用到相似的軸承問中。但是，般工況下這個階偏微分方程沒有精確的解析解，為了便于對數(shù)據的使用，對數(shù)值計算結果進行建模分析。

數(shù)據進化建模進化控制參數(shù)的設定較多地取決于經驗和運行結果，這里選取群體規(guī)模，=50，交叉醇為0.7，變異概率為0.最大進化代數(shù)6對于徑向滑動軸承。在油膜的流態(tài)處于層流并且不考慮進油壓力和溫度場對粘度影響的條件下，偏心率是與寬徑比50和承載能力系數(shù)5的函數(shù)=似，岑。數(shù)值計燈結果的曲線如閣5所不，3寬徑比方為固定值時，偏心率就取決于承載能力率和承載能力系數(shù)烏之間的函數(shù)關系=烏。

將系統(tǒng)生成的幾個較好模型如1.采用數(shù)據進化建模系統(tǒng)，可以得到多個擬合精度較好的數(shù)學模型，而且模型的結構形式也是變化的，從模型的擬合精度規(guī)模曲線的趨勢和可角性等指標考察數(shù)據的擬投吧。選抒比較合沾的數(shù)掘模型，檢驗這1個擬合松型的±或范圍承栽能力系數(shù)r般取值是每0，但是偏心率的取值范圍應是0，1.模型1的值域為0，模型2的值域為0，0.97，8，模型3的值域為0.00706 0.977句，模型4的值域為叫+.另外再加上模型的擬合精度選取模型為最優(yōu)。

在55=1.2時間的擬合模型寬徑比5和承載能力系數(shù)龜之間的函數(shù)關系=計算值與此，18方程的數(shù)值結果基本吻合。擬合模型相同的寬徑比。偏心率隨著承載能力忝數(shù)知的增加而增加，趨近十1；在相同的承載能力系數(shù)下，偏心率隨著寬徑比的增加而減小。

利用文獻7提供的標淮數(shù)據對所生成的模型進丁驗擬合精，6.5料，最弋相對偏差= 4結論實例計算明，基于遺傳編程的數(shù)據建模方法能夠自動尋找十數(shù)據間的數(shù)學模型。對于組數(shù)可以獲得多個擬1粘度較，1的數(shù)據模型，而且模型的結構形式多樣，并不局限于某種類型。借助于數(shù)據進行再處理。以以到描述數(shù)倨叫關系的較為簡潔的數(shù)學模型。

在尤任何先驗知識的情況。根據所提供的數(shù)據建立滿足定擬合粘度要求的統(tǒng)計意義投增。為進步系統(tǒng)分析提供備選模型也可以將系統(tǒng)的先驗知識引入到進化過程中，在不完備知識的基礎上，生成適當?shù)奈锢砟Ｐ蛿?shù)據建模方認公終生成的數(shù)學模型不僅滿足定精度要求的統(tǒng)計總義的擬合。還應使模型能夠解釋系統(tǒng)的本質特征。參數(shù)幾打定的意義嚴格地講。對模型的確認最終還處，耍理論上的支持。根據相關領域知識通過嚴格的證明。才能足真正認識被研究系統(tǒng)模型如徑向滑動軸承的忡能，數(shù)數(shù)據庫。將大量的數(shù)據歸納為些實用的經驗公忒。便十數(shù)據的工程應用1張直明主編?；瑒虞S承的流體動力潤滑理論。北京高等教育出版社。1986為了檢驗模型的有效性，為某推耙機遙控改造后的液壓系統(tǒng)。機器中前進后退及各擋速離合器油缸原來由手動閥控制，現(xiàn)在通過與兩位通電磁閥并聯(lián)；左右轉向及制動仍由原手控多路閥操縱，遙控時通過電磁換向閥控制油缸，使客路閥芯移動對多路閥進行操縱。汕及熄火裝置也由閥控油缸完成。主切換閥不通電時，系統(tǒng)處于手控狀態(tài)，電控液壓回路不起作用；通電即處于遙控狀態(tài)，聲控回路不起作用并聯(lián)的電磁閥使油缸的兩腔在電控時都與油箱相通。其中需要解決的問是如何使在手控操作時所加的電控附加機構不增加較多阻九即使油缸的摩擦系數(shù)盡量低，這可以選用新型密封材料完成。在市場選購并不闡難。

2基于時間調節(jié)的開關量控制代替模擬量控制設計思想呈，但它們的動作個以迅速完成而是要，過定時間，通過調節(jié)單向節(jié)流閥的開度可以調節(jié)油缸活塞的移動速度，這樣就可以在遙控發(fā)射端通過調節(jié)旋鈕對各控制量進行調這種調節(jié)方式的優(yōu)點足不需增加比例控制系統(tǒng)。

這樣不僅使液壓系統(tǒng)造價低廉而且也使遙控電1系統(tǒng)簡單成本降低。這種調節(jié)方式的缺點是液壓系統(tǒng)復雜不易進行車上的節(jié)流閥開度的調節(jié)旦調節(jié)好鎖定謠控器不能叩進行執(zhí)行機構的速度擰制，也不，于進步進行計算機智能控制。

3基于電液比洌多路閥的模擬量控制設計思想目前。外計算機控制技術傳感器技術以及機電體化技術已在工程機械上得到較為廣泛的應用。

與此相應地工程機械電液控制技術也得到了長足的發(fā)展，電液比例多路閥就是其中的個例子。3是電液比例多路閥應用于某推耙機的液壓系統(tǒng)。

先導控制部件與減壓式先導閥具有相同的操作方式。

采這種比例控制多路閥的優(yōu)點是易實現(xiàn)與電7控制接口，也即易與遙控電氣輸出電路連接方便構成計兌機控制系統(tǒng)實現(xiàn)智能控制。而且具有結構緊湊的特點。缺點是價格貴，可供選擇的產品少生產類似產llJhm1ImxDMrfoss.HAWE；基于閉環(huán)比洌伺服控制多路閥閥芯位移的模擬量設計思想對現(xiàn)有手控操作液壓工程機械進行遙控改造，可自然考慮到如果多路閥的閥芯位移能與輸入的電信號成正比，這種控制便可方便地與遙控輸出電路相連接，采用比例伺服閥控制油缸的閉環(huán)位置系統(tǒng)可以解決這+.這樣就必須對汕缸的位移進行檢測。這使得整個系統(tǒng)變得復雜龐大，為此可以專門開發(fā)集比例閥油缸和傳感器為體的專用單元。這種控制單元也便于實現(xiàn)計算機控制，有著良好的應用前景。

4結束語遙控工程機械是有著較好應用前景的實際工程手段，在我國對此進行專門的研究目前還不多，本文從適合于遙控操作的液壓系統(tǒng)方法研宄入手進行初步探討，希望引起同行和工程界的重視，使我國的工程機械和工業(yè)遙控技術得到較大程度的進步。