申请/专利权人：厦门大学

申请日：2021-08-30

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN113779786B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06N3/126

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2021.12.28#实质审查的生效;2021.12.10#公开

摘要：本发明公开一种基于Modelica的液压挖掘机能量传递精准模型构建方法，该方法包括如下步骤：首先，将挖掘机能量传递系统分解得到系统模型、子系统模型、部件模型和元件模型；然后，构建元件模型封装为部件模型库，元件模型库和部件模型库形成子系统模型；对子系统模型建立液压挖掘机能量传递系统模型；然后，开展部件台架试验，基于台架试验获取关键模型的修正参数，最后，开展在役运行数据采集与特征参数提取，融合台架试验数据与在役运行数据，采用优化算法进行系统级模型修正与验证，构建液压挖掘机能量传递精准模型。本发明所构建的能量传递模型具有层次化、可重用和可扩展性，极大提高建模效率；且能够更加精准、真实反映能量传递关系，有利于液压挖掘机能耗分析与节能降耗。

主权项：1.一种基于Modelica的液压挖掘机能量传递精准模型构建方法，其特征在于，构建方法包括以下步骤：将挖掘机能量传递系统分解，得到模型架构，该模型架构由顶层到底层依次包括系统模型、子系统模型、部件模型和元件模型；采用Modelica语言对液压挖掘机能量传递所涉及到的元件进行数学建模并封装得到元件模型，由元件模型通过集成和扩展，封装为具有特定功能的部件模型，所述元件模型和部件模型形成子系统模型；子系统模型通过耦合接口传递数据，对获得的子系统模型通过拖拽和连线的方式，建立液压挖掘机能量传递系统模型；部件模型修正与验证；根据建立的液压挖掘机能量传递元件模型和部件模型，确定部件模型参数并开展部件台架试验，基于台架试验获取部件模型的修正参数，实现能量传递部件级模型的修正与验证；子系统模型与系统模型修正与验证；根据建立的液压挖掘机能量传递子系统模型，确定子系统模型参数并开展多工况变负载下挖掘机在役运行数据采集与特征参数提取，融合基于台架试验获取的部件模型的修正参数与在役运行数据以及特征参数，采用优化算法进行子系统模型和系统模型修正与验证，从而构建液压挖掘机能量传递精准模型；子系统模型与系统模型修正与验证具体步骤如下：确定待修正子系统模型与系统模型参数；在役运行数据采集；针对待修正子系统模型和系统模型参数安装相应传感器，采集挖岩石、挖土、挖沟、平坡四种典型作业工况的在役运行数据，并提取得到特征参数；确定子系统模型与系统模型参数修正目标函数；构建以待修正子系统模型和系统模型参数为特征参数、同时考虑四种典型作业工况的加权驱动功率损失率函数作为动力性目标函数fEX1,X2,…,Xn，以及构建以待修正子系统模型和系统模型参数为特征参数、同时考虑四种典型作业工况的挖掘机燃油消耗量作为经济性目标函数fQX1,X2,…,Xn，其中X1,X2,…,Xn为待修正子系统模型和系统模型参数；子系统模型和系统模型参数融合与修正；将台架试验获得的待修正子系统模型和系统模型特征参数作为初始参数，以动力性目标函数fEX1,X2,…,Xn和经济性目标函数fQX1,X2,…,Xn作为模型修正目标函数，采用多目标遗传算法NSGA-Ⅱ进行优化求解，得到Pareto模型参数最优解，将得到的最优参数用于修正建立的液压挖掘机能量传递系统模型，从而构建得到液压挖掘机能量传递精准模型。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 厦门大学 基于Modelica的液压挖掘机能量传递精准模型构建方法

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