[发明专利]一种柴油车后处理器设计开发多目标优化方法

说明书

本发明涉及一种柴油车后处理器设计开发多目标优化方法，该方法包括下述步骤：确定设计变量；确定分目标函数；对各设计变量对应的分目标函数fsubgt;i/subgt;(x)进行归一化处理得到各归一化分目标函数；确定约束条件；依据各设计变量在后处理器设计开发中的重要程度相应地给出对应的加权因子ωsubgt;i/subgt;，ωsubgt;i/subgt;为大于等于零的数；确定后处理器目标函数；后处理器多目标优化并输出最优解。本发明为后处理器设计开发提供了一种开发思路和评价方法，可以为目标发动机匹配最佳后处理器方案，避免开发误区和设计盲点，避免不必要的重复性实验，节约了实验资源和人力物力财力成本，提高了后处理器产品开发设计可靠性。

技术领域

本发明属于柴油车后处理器设计技术领域，设计一种柴油车后处理器设计开发多目标优化方法。

背景技术

随着我国大气环境恶化和排放法规的日趋严格，柴油车安装尾气后处理器净化系统已经成为满足排放法规必不可少的技术手段，后处理的设计好坏直接影响整车的排放效果，间接影响整车运行的经济性、动力性甚至安全性。

目前国内外对后处理的设计开发，无论是发动机主机厂或是整车厂，均是基于催化剂、载体等后处理器零部件供应商对目标机型的经验推荐或是基于自身积累的后处理开发数据库进行方案筛选，无论是采用哪一种手段，均是在满足排放开发工程目标的前提下，以较低的后处理器初装成本作为指导开发的原则，缺乏通盘考虑，没有具体及量化的考核标准和优化方法。

目前国内外对柴油车后处理器设计开发多目标优化方法的研究在公开发表的文献中鲜有报道。大多数的工程问题都是多目标优化问题，存在多个彼此冲突的目标，如何获取这些问题的最优解，一直都是学术界和工程界关注的焦点问题，多目标优化的本质在于，大多数情况下，某目标的改善可能引起其他目标性能的降低，同时使多个目标达到最优是不可能的，只能在各目标之间进行协调权衡和折中处理，使所有目标函数尽可能达到最优。由于柴油机后处理器设计开发与各自的发动机特性相关，并没有一个固定的目标函数和数学模型，即对后处理器设计开发多目标优化需要建立基于目标机型的目标函数和开发设计约束条件。为此，我们提出一种柴油车后处理器设计开发多目标优化方法，为后处理器设计开发提供一种开发思路和评价方法，为目标发动机匹配最佳后处理器方案，避免开发误区和设计盲点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种柴油车后处理器设计开发多目标优化方法，该方法能够获得目标发动机匹配最佳后处理器方案，从而提高后处理器产品开发设计的可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明的柴油车后处理器设计开发多目标优化方法包括下述步骤：

步骤一、确定设计变量：选择SCR(Selective Catalytic Reduction选择性催化还原催化器)及DPF(Diesel Particulate Filter柴油颗粒捕捉器)载体的长度作为设计变量的子变量，分别定义为x1和x2；

步骤二、确定分目标函数：确定影响柴油车后处理器性能的各设计变量对应的分目标函数f_i(x)(i＝1,2，…n，n为柴油车后处理器性能分目标函数的数目)，其中f_i(x)为以x₁为变量或以x₂为变量或者以x₁和x₂为变量的函数；

步骤三、归一化处理：对各设计变量对应的分目标函数f_i(x)分别进行归一化处理，得到各归一化分目标函数f_i^‘(x)(i＝1,2，…n，n为柴油车后处理器性能分目标函数的数目)；

步骤四：确定约束条件；

8x₁13；8x₂13