基于粗糙集的柴油機排氣閥燒蝕成因研究

1、基于粗糙集的柴油機排氣閥燒蝕成因研究基于粗糙集的柴油機排氣閥燒蝕成因研究主講人：鄧英杰主講人：鄧英杰研究領域：輪機自動化研究領域：輪機自動化 為探討船用柴油機排氣閥燒蝕形成因素的一般規(guī)律，隨機選取20艘大連中遠船務工程有限公司于2005到2015年間上塢修理的噸位在2萬噸到8萬噸不等，主機功率在5000kw到1萬2000kw不等的散貨船。利用粗糙集理論提取影響主機排氣閥燒蝕的有效條件屬性，并利用遺傳算法對屬性約簡過程進行優(yōu)化。 船用柴油機功率大、工作條件惡劣，無論是四沖程還是二沖程柴油機，其排氣閥頭部都直接與高溫高壓的燃氣接觸，并受高溫燃氣的沖刷，承受著很高的熱負荷。在高增壓柴油機上，排氣閥打

2、開瞬間的燃氣溫度可達9001000，氣流速度可達到800m/s。因此，排氣閥極易出現(xiàn)燒蝕現(xiàn)象。為什么要選用遺傳算法對約簡過程進行優(yōu)化？ 遺傳算法是模擬自然界生物進化從而尋找到全局最優(yōu)解的一種方法。遺傳算法對于解決屬性約簡這類的NP完全問題有良好的效果。粗糙集理論介紹： 決策屬性對應于條件屬性的正域定義為：即U關于D的商集在U關于C的商集上的下近似的集合。UDUxCxCDpos/)()(UDposDYCC)()(通常，我們定義決策屬性D對條件屬性C的依賴度為：并以此來衡量約簡條件屬性對分類能力的影響。遺傳算法參數(shù)選?。?起始種群大小為20，變異率和交叉率采用matlab ga工具箱默認數(shù)值，目標

3、優(yōu)化函數(shù)（適應度函數(shù)）選取為決策屬性對條件屬性的依賴度與條件屬性的約簡度的和，即在依賴度減小較少的情況下實現(xiàn)條件屬性的最大化約簡。設計思路：結(jié)果排氣閥燒蝕因素確定決策表確立遺傳算法優(yōu)化屬性約簡柴油機排氣閥燒蝕因素確定： 通過相關調(diào)研，我們主要確定了一下幾個可能的因素：燃油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、安裝旋閥器、滑油系統(tǒng)、耐熱材料、氣閥驅(qū)動機構(gòu)、柴油機種類、隔熱空氣槽、增壓方式、輪機人員日常維護工作 根據(jù)大連中遠船務集團20艘隨機選取的散貨船實際情況，確立如下決策表。matlab建模 遺傳算法采用了matlab自帶的optimization工具箱中的ga工具。變量數(shù)目確定為10位二進制數(shù)，0表示不滿足條件，1表示滿足。程序的調(diào)用過程為主程序調(diào)用適應度程序，適應度程序調(diào)用依賴度程序，依賴度程序調(diào)用正域程序，正域程序調(diào)用等價集合程序和子集判斷程序，最終的出約簡結(jié)果和最終依賴度適應、度，詳見附件matlab程序。遺傳算法適應度變化圖如下：結(jié)果分析： 最終結(jié)果顯示，約簡結(jié)果rs=0 1 1 0 1 0 0 1 0 1。從中可看出，冷卻系統(tǒng)，安裝旋閥器，閥件采用耐熱金屬，閥座