[发明专利]一种装载机传动系统效能优化控制方法

权利要求书

1.一种装载机传动系统效能优化控制方法，其特征在于，通过对液力变矩器闭解锁状态以及变速箱挡位的控制，实现装载机的效能优化，所述的方法包括以下步骤：

步骤1、采用步骤11至步骤14获得装载机工况识别模型：

步骤11、采集装载机在不同工况下的多组识别信号数据，获得识别信号数据集；所述的识别信号数据集中每一组识别信号数据对应一个工况标签，获得识别工况标签集；

所述的工况标签包括：铲掘阶段、举升阶段、起步阶段、匀速行驶阶段和停止阶段；

步骤12、对所述的识别信号数据集中的每一组识别信号数据进行预处理，获得预处理后的识别信号数据集；

所述的预处理具体包括以下过程：

步骤121、将所述的识别信号数据集归一化至0到1之间，获得第二识别信号数据集；

步骤122、对所述的第二识别信号数据集采用最小二乘法剥离趋势项后，利用3σ方法剔除异常数据后再利用牛顿插值法插补空缺项，获得第三识别信号数据集；

步骤123、对所述的第三识别信号数据集采用小波包去噪方法进行滤波处理，获得预处理后的识别信号数据集；

在所述的小波包去噪方法中，小波基选择db9-6小波基；

步骤13、采用降维的特征提取方法对所述的预处理后的识别信号数据集进行处理，获得识别特征集：

所述的识别特征集包括多个特征样本，所述的特征样本的数量与步骤1中采集的识别信号数据的组数相同，所述的每个特征样本均包括I个识别特征量,I为正整数；

获得特征识别量的贡献率：所述的多个特征样本中第p个特征样本的第i个识别特征量与第q个特征样本的第i个识别特征量的贡献率相同，i∈[1,I]，p和q均为正整数，p≠q，即获得I个识别特征量的贡献率；

步骤14、将所述的识别特征集作为输入，将所述的识别工况标签集作为输出，训练KNN模型，获得装载机工况识别模型，所述的KNN模型中，第p个特征样本与第q个特征样本之间的距离Dis：

其中，C_i为第i个识别特征量的贡献率；

步骤2、采集装载机当前的识别信号数据；利用步骤12-步骤13对所述的装载机当前的识别信号数据进行处理，获得装载机当前的识别特征集；将所述的装载机当前的识别特征集输入至步骤14获得的装载机工况识别模型中，获得装载机当前的工况；

步骤3、根据步骤2获得的装载机当前的工况，设置变速箱的挡位以及液力变矩器的闭解锁操作，包括：

当装载机当前处于铲掘阶段，设置变速箱为1挡位，对装载机液力变矩器进行解锁操作，返回步骤2执行下一次工况识别；

当装载机当前处于举升阶段，设置变速箱为2挡位，对装载机液力变矩器进行解锁操作，返回步骤2执行下一次工况识别；

当装载机当前处于起步阶段，设置变速箱为2挡位，执行步骤4；

当装载机当前处于匀速行驶阶段，设置变速箱为2挡位，执行步骤4；

当装载机当前处于停止阶段，且上一次工况识别结果铲掘阶段、举升阶段、起步阶段或匀速行驶阶段，结束本方法，完成装载机的效能优化；

步骤4、获得控制参数，所述的控制参数包括实际涡轮转速，单位为r/min、挡位信息以及制动信息；获得不同油门开度下目标涡轮转速，单位为r/min；

步骤5、根据所述的控制参数以及目标涡轮转速对所述的装载机液力变矩器进行闭解锁控制后，返回步骤2执行下一次工况识别。

2.如权利要求1所述的装载机传动系统效能优化控制方法，其特征在于，所述的步骤13、采用主成分分析法对所述的预处理后的识别信号数据集进行处理，获得识别信号特征集。

3.如权利要求1所述的装载机传动系统效能优化控制方法，其特征在于，所述的步骤14，KNN模型中K值为5以内的任一正整数。

4.如权利要求3所述的装载机传动系统效能优化控制方法，其特征在于，所述的根据所述的控制参数以及目标涡轮转速对所述的装载机液力变矩器进行闭解锁控制，具体包括以下步骤：

步骤51、根据所述的挡位信息以及制动信息对装载机液力变矩器进行闭解锁控制；

步骤52、根据实际涡轮转速以及目标涡轮转速之间的大小关系对所述的装载机液力变矩器进行闭解锁控制。