遺傳算法的改進(jìn)研究及其在壓縮機性能分析與優(yōu)化中的應(yīng)用.pdf

1、滑片壓縮機廣泛用于各種中、小型壓縮空氣裝置和小型空調(diào)制冷裝置中。其主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、操作和維修保養(yǎng)方便，消耗功率小、排氣量大。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬，滑片式壓縮機也正在逐漸得到人們的重視，新產(chǎn)品開發(fā)和傳統(tǒng)機型的改進(jìn)研究一直受到工程界的關(guān)注。本文在研究滑片壓縮機性能的基礎(chǔ)上，建立了壓縮機性能參數(shù)優(yōu)化模型，將遺傳算法引入壓縮機的優(yōu)化設(shè)計之中，在降低壓縮機摩擦功率和潤滑所需的噴油量確定方面做了優(yōu)化探索，包括以下幾方面的工作：

2、對標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法進(jìn)行了改進(jìn)研究，使之應(yīng)用于壓縮機優(yōu)化設(shè)計成為可能。所做的主要改進(jìn)研究有：對編碼機制的研究，提出了一種對同一個體的不同基因采用不同的編碼的混合編碼方式，這種方式更適合于設(shè)計變量的數(shù)據(jù)類型不相同的情況下對變量的編碼；改進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)算法中的遺傳算子，采用基于方向的交叉和變異算子，比例選擇與精英保留相結(jié)合的選擇算子提高了算法的收斂性和計算效率；對初始種群的產(chǎn)生引入重組、篩選和修復(fù)算子，使得到較為理想的初始種群成為可能，有利于提高遺傳運

3、算的收斂性和可靠性；提出了基于懲罰和修復(fù)策略的約束處理方法，解決了單一使用修復(fù)或懲罰方法時所遇到的難以解決的問題，方便了遺傳算法在約束優(yōu)化問題中的應(yīng)用，提高了遺傳算法在工程優(yōu)化問題中的適用性。 對滑片式壓縮機的壓力狀態(tài)、傳熱狀態(tài)進(jìn)行了理論分析并建立了計算模型，還通過試驗測試驗證了理論模型的適用性，取得了較為一致的結(jié)果；通過對壓縮機泄漏問題的分析研究，給出了泄漏部位和泄露特征，對氣體和液體的泄漏建立了相應(yīng)的計算模型；對壓縮機的動力

4、學(xué)特性進(jìn)行了詳細(xì)分析，并應(yīng)用Matlab對上述內(nèi)容進(jìn)行模擬，清楚地反映了壓縮機主要動力參數(shù)的變化規(guī)律及影響因素，為壓縮機的設(shè)計及參數(shù)的選擇提供有益參考。 利用本文提出的改進(jìn)遺傳算法對壓縮機面積利用系數(shù)的優(yōu)化研究取得了與理論分析相一致的結(jié)果；采用相同方法進(jìn)行的壓縮機摩擦功率的優(yōu)化研究，找到了在保證一定排氣量的前提下能夠使得壓縮機摩擦功率降至最小的結(jié)構(gòu)參數(shù)，與同排量的機型相比，優(yōu)化結(jié)果可使摩擦功率下降17.28％；通過對噴油量的優(yōu)化