[发明专利]基于多目标优化方法的集成灶头部降噪系统及低噪集成灶

权利要求书

1.基于多目标优化方法的集成灶头部降噪系统，包括集成灶头部外壳(1)和设于集成灶头部外壳(1)上的前挡板(3)；所述集成灶头部外壳(1)和前挡板(3)形成后吸风通道；

其特征在于：所述后吸风通道中设有导风装置(5)；所述导风装置(5)包括导流前板(501)；所述导流前板(501)的型线采用多目标优化方法确定。

2.根据权利要求1所述的基于多目标优化方法的集成灶头部降噪系统，其特征在于：

所述导流前板(501)的型线按照以下步骤确定：

步骤一：对集成灶头部后吸风通道侧面进行区域划分，设置若干控制点对导流前板(501)的型线进行控制；

集成灶头部后吸风通道的宽度为a，后吸风通道顶端与底端的距离为b；令头部外壳左下端点为O点，右下端点为Q点，前挡板(3)上端点为D点，D点沿水平方向在头部外壳后板上的投影为P点。以O点为原点，沿线段OQ设X轴，方向为正方向，沿线段OD设Y轴,方向为正方向，从而建立XY直角坐标系；

令导流前板(501)的型线为L，在L上选取5个坐标点，分别为点O、A、B、C、D，其中：O点为L起点，D点为L终点，坐标分别为(0，0)，(0，a)；A、B、C为L的三个控制点，坐标分别记为(x_A，y_A)，(x_B，y_B)、(x_C，y_C)；

令点O、D、P与Q围成区域为N；控制点A、B、C在区域N内运动，并规定：

x_O＜x_A＜x_Q，x_O＜x_B＜x_Q，x_O＜x_C＜x_Q (1)

y_O＜y_A＜y_B＜y_C＜y_D (2)

x_O＝0,x_D＝a (3)

y_O＝0,y_D＝b (4)

步骤二：基于控制点与B样条曲线函数确定导流前板型线函数；

由步骤一确定的控制点A、B、C，根据Hartley-Judd算法生成非均匀二次B样条节点矢量，为满足计算要求，要求k＝3；其中根据Hartley-Judd算法，保证非均匀B样条曲线连续性同时，再通过考察控制点围成多边形的各条边的和，再将定义域内节点长度予以规范化得到节点矢量，具体的，定义域内节点区间长度按下式计算：

式中：l_j为控制多边形的边长，l_j＝|P_i-P_i-1|，其中P_i与P_i-1为控制点的坐标，l_j为控制点P_i与控制点P_i-1的间距，j＝1，2,…,n；进而得到节点值为：式中t_k＝0，t_n+1＝1，i＝k+1,k+2…,n+1，n为控制顶点总数减去1；

根据计算出的节点矢量，利用de Boor-Cox递推公式计算基函数F_i,k(t)，将区间分为m份，由此得到(m+1)个互不相同的t的取值，其中为满足控制关系，m与k满足下式：

m+1＝n+k+2 (6)

然后由基函数和控制点得到直角坐标系形式下的导流前板型线上的点；其中de Boor-Cox递推公式为：

式中F_i,k(t)的双下标中，i＝0,1,…,n；

确定二次导流前板型线函数为：

式中：P_i(i＝0，1，···，n)为n+1个控制点，按控制点顺序连接的折线为B样条控制多边形；F_i,k(t)为(k-1)次B样条基函数；

步骤三：从式(1)-(4)给出的设计变量取值范围中采用最优拉丁超立方实验设计方法抽取样本点，由样本点所确定的导流前板型线，采用三维设计软件根据进行几何建模，并对其进行仿真计算，获取各模型出口风量及噪声值；

步骤四：基于近似模型建立设计变量与出口风量、噪声的函数关系，并根据决定系数R²评价所建立近似模型的精度，确定最终所选用的近似模型，采用优化算法对近似模型进行寻优，根据寻优得到的最优解，确定导流前板(501)相关参数，经三维软件进行最终几何建模。