[发明专利]一种基于高斯过程的柴油机多目标性能优化方法

权利要求书

1.一种基于高斯过程的柴油机多目标性能优化方法，其特征在于，包括：

步骤1：建立柴油机气路系统机理模型；

步骤2：基于柴油机气路系统机理模型，构建柴油机气路系统多目标性能优化问题；

步骤3：构建优化目标函数的高斯过程；

步骤4：利用非支配排序遗传算法NSGA-II得出当前的非支配解，利用EHVI采集函数选取要观测的数据点，更新数据集重新对高斯过程进行建模；

步骤5：根据EGR率的设定值，从得出的帕累托前沿中得出满足当前工况的EGR阀和VGT阀的执行值；将得到的EGR阀和VGT阀的执行值作为系统的控制输入，得到当前工况下的最优性能。

2.根据权利要求1所述的一种基于高斯过程的柴油机多目标性能优化方法，其特征在于，所述步骤1包括：

针对柴油机气路系统中的气缸、排气歧管、废气再循环率，根据理想气体方程和能量守恒定律分别得到三个动态方程：

式中，分别为进气歧管压强、排气歧管压强的变化率,P_t、P_c为涡轮、压缩机的功率；T_im、T_em、V_im、V_em、R分别为进气温度、排气温度、进气歧管体积、排气歧管体积和理想气体常数，W_c、W_egr、W_ei、W_eo、W_t分别为流过压缩机的空气质量流量、EGR废气再循环的气体流量、进入气缸的空气质量流量、流出气缸的空气质量流量和流过涡轮废气质量流量；τ为涡轮转动惯量系数；η_m为涡轮效率系数；

将柴油机气路系统机理模型简化为：

x_s＝[p_em,p_im,P_c]，u＝[u_egr,u_wg] (5)

式中，X_egr代表废气再循环率，P_loss＝p_em-p_im代表泵气损失；u_egr和u_wg代表废气再循环阀和排气旁通阀的开度，u＝0是全闭，u＝1是全开。

3.根据权利要求1所述的一种基于高斯过程的柴油机多目标性能优化方法，其特征在于，所述步骤2中柴油机气路系统的多目标性能优化问题表示为：

min{X_egr(u),P_loss(u)} (5)

s.t.u∈Ω (6)

其中，u＝[u_egr,u_wg]，u_egr和u_wg作为决策变量，Ω为决策变量的可行域，X_egr和P_loss代表废气再循环率和泵气损失。