滑動軸承性能數(shù)據(jù)的建模分析秦平。朱均西安交通大學(xué)潤滑理論與軸承所，西安市710049型。通過大量的計算實例明。基于遺傳編程的數(shù)據(jù)進(jìn)化建模方法能夠從大量的工程數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)其數(shù)學(xué)模型，代替數(shù)據(jù)進(jìn)行計算。在定程度上反映數(shù)據(jù)的趨勢。將大量的數(shù)據(jù)歸納為些實用的經(jīng)驗公式。為系統(tǒng)設(shè)計和工程應(yīng)用提供方便。

　　這些都需要事先輸入大量的性能數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的存儲給系統(tǒng)兌帶來沉重的負(fù)擔(dān)，這些數(shù)據(jù)或者規(guī)范化的數(shù)據(jù)無法滿足實際應(yīng)用。因為實驗或數(shù)伉計算所提供的是在特記條件下的離，數(shù)，而，枵中還需要別于實兌條件的光滑數(shù)虬因此。面大量的工程數(shù)據(jù)庫，如滑動軸承的線忭汕膜力數(shù)據(jù)痄。靜態(tài)性能數(shù)據(jù)庫和穩(wěn)定性能數(shù)據(jù)庫等。對其進(jìn)丁模徹化處5里，得到描述數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)模型，為系統(tǒng)設(shè)計分析和工程應(yīng)用等提供依據(jù)。

　　木文提出對數(shù)伉計兌結(jié)汜進(jìn)步分析，采用種站于遺傳編程算法的數(shù)據(jù)進(jìn)化述模方法。實觀數(shù)值1兌結(jié)果的模哦化分祈=將大以的相關(guān)數(shù)據(jù)歸納為函數(shù)1數(shù)據(jù)的建模分析數(shù)據(jù)的建模分析是將大量的數(shù)據(jù)按照定擬合精度要求納為簡潔的數(shù)學(xué)模型。使其能夠進(jìn)步解釋所研宄系統(tǒng)的規(guī)律。給定組變量，其中自變量為義相應(yīng)的爪姐觀測數(shù)據(jù)，廠2.XhrIVi其中1.2.17.在模吧圯找到個，允變射的數(shù)學(xué)模型少=尤0，使測量數(shù)據(jù)按照定的指標(biāo)函數(shù)滿足下式，指標(biāo)函數(shù)選用加權(quán)均方誤差或者比較大加權(quán)偏差。

　　數(shù)學(xué)模徹具有明確的數(shù)學(xué)達(dá)式。可以是多頂式函數(shù)代數(shù)函數(shù)差分方程或微分方程等，進(jìn)而可以把發(fā)現(xiàn)的結(jié)果用于系統(tǒng)分析。常的方法有插值法回歸分析131人工智螗41和遺傳編程算法13等。

　　插值法要求準(zhǔn)確通過這些數(shù)據(jù)點。雖有，好的數(shù)位特憂但是，要存放大的參數(shù)胃又沒有個統(tǒng)的數(shù)學(xué)公式。另外，如果個別數(shù)據(jù)的誤差較大時，會弓起捕值函數(shù)發(fā)生嚴(yán)重地波動，從而影響逼近的精度。

　　1歸分析需要人為地假定和修改模型的結(jié)構(gòu)。限制復(fù)雜模型的發(fā)現(xiàn)。選擇合適的數(shù)學(xué)模型是比較困難還可以根據(jù)擬合數(shù)據(jù)的散點閣從數(shù)7上加以選擇近年來出現(xiàn)的基于遺傳編程算法3的符號回歸技術(shù)是種非線性系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，獲得函數(shù)的結(jié)構(gòu)，成功地實現(xiàn)數(shù)據(jù)建模過程的自動化。

　　2基于遺傳編程的數(shù)據(jù)進(jìn)化建模遺傳編打；法是叱，提出的坫戶遺傳算法圯想的動代序設(shè)1兌法，模擬生物進(jìn)化過程的優(yōu)勝劣汰的自然選擇機制和遺傳信息的傳遞規(guī)律，用于解決科學(xué)和工程實際中的復(fù)雜問。遺傳編程算法個體評價和終止判定，實質(zhì)上是個迭代計算過程。I個本，碼行數(shù)據(jù)建模時，函數(shù)模型稂成進(jìn)化的個體。將函數(shù)編碼成叉樹的形式，如1的結(jié)構(gòu)。

　　以這種分層結(jié)構(gòu)問的解空間，而且其結(jié)構(gòu)與大小都是動態(tài)自適應(yīng)調(diào)整。葉結(jié)點由端點集組成，包括問的原始變量參數(shù)和無參閑數(shù)=1=義，兄，中間結(jié)點為組合變量的函數(shù)集，包括算術(shù)運算符等和函數(shù)，2群體初始化遺傳編程算法是對群體的操作，在進(jìn)化的開始必須產(chǎn)生進(jìn)化的初始群體從函數(shù)集中隨機選，個兒素。作為個體生成的起點依次加入從端點免和閑數(shù)集中隨機選出的元素，重復(fù)上述過程直至生長為滿足要求的個體。初始群體通常是隨機構(gòu)造的，也可以在初始群體中加入領(lǐng)域的先驗?zāi)Ｐ停约铀偎惴ㄏ蛉直容^優(yōu)解的收斂。

　　3遺傳操作選擇操作體現(xiàn)適者生存，不適者淘汰的生物進(jìn)化機理。使性狀優(yōu)良的個體良打較多的機會被選進(jìn)交配池產(chǎn)生后代。交叉與變異是比較常用的遺傳操作，交叉體現(xiàn)了同群體中不同個體之間的信息交換，具體操作如閣2所不。從繁殖池中1姐機選抒兩個個體作為交叉操作的父體。在兩個父體中獨立地選取為交義點。交換父體中以交叉點為根結(jié)點的相應(yīng)子樹得到兩個子代。為了避免在進(jìn)化過程中陷入局部極值，增加個體的多樣性。實廳變異操作3所不。改變義樹的某個結(jié)點的元素。

　　令本評價評價決定進(jìn)化的方向，通過適應(yīng)度函數(shù)，將同群體的個體按定指標(biāo)量化，為選擇操作提供客觀依據(jù)。適應(yīng)度函數(shù)的確定主要依賴于所要求解的問，對于數(shù)據(jù)建模問適應(yīng)疫函數(shù)為式2.

　　終止判定進(jìn)化終止有兩個判定條件，用給定的進(jìn)化比較大代數(shù)6作為終止判據(jù)條件。另外的終止條件是比較大無進(jìn)化代數(shù)，當(dāng)進(jìn)化代數(shù)還沒達(dá)到進(jìn)化比較大代數(shù)時，群體中的比較好個體的適應(yīng)度連續(xù)保持從代無著變化，即解的質(zhì)量沒有明顯提高，則終止進(jìn)化進(jìn)程。

　　先組織需要建模的數(shù)據(jù)，確定進(jìn)化的控制參數(shù)。隨機生成進(jìn)化的初始群體。利用遺傳編程生成新群體。從由許多叉樹形可行解組成的搜索空間中，尋找出個具有比較洼適應(yīng)度的。義樹；通過遺傳編程構(gòu)造的數(shù)學(xué)模型打備種形式。而且參數(shù)的維數(shù)也不同記。傳統(tǒng)勺模型羅數(shù)估1方法，如阿0說郵7法。叼31 9口1算法和變尺度法等要求模型連續(xù)或者可微，沒有通用性，這里采用糶士廠肘單純形法優(yōu)化模型遍歷。以中綴達(dá)式的形式不所生成的函數(shù)式。比較終得到能夠描述數(shù)據(jù)特征的數(shù)值規(guī)律。數(shù)據(jù)進(jìn)化建模方法的流程4.

　　3建模分析出壓力分布，然后積分求出阻力和流量等，借助于無形式推廣應(yīng)用到相似的軸承問中。但是，般工況下這個階偏微分方程沒有精確的解析解，為了便于對數(shù)據(jù)的使用，對數(shù)值計算結(jié)果進(jìn)行建模分析。

　　數(shù)據(jù)進(jìn)化建模進(jìn)化控制參數(shù)的設(shè)定較多地取決于經(jīng)驗和運行結(jié)果，這里選取群體規(guī)模，=50，交叉醇為0.7，變異概率為0.比較大進(jìn)化代數(shù)6對于徑向滑動軸承。在油膜的流態(tài)處于層流并且不考慮進(jìn)油壓力和溫度場對粘度影響的條件下，偏心率是與寬徑比50和承載能力系數(shù)5的函數(shù)=似，岑。數(shù)值計燈結(jié)果的曲線如閣5所不，3寬徑比方為固定值時，偏心率就取決于承載能力率和承載能力系數(shù)烏之間的函數(shù)關(guān)系=烏。

　　將系統(tǒng)生成的幾個較好模型如1.采用數(shù)據(jù)進(jìn)化建模系統(tǒng)，可以得到多個擬合精度較好的數(shù)學(xué)模型，而且模型的結(jié)構(gòu)形式也是變化的，從模型的擬合精度規(guī)模曲線的趨勢和可角性等指標(biāo)考察數(shù)據(jù)的擬投吧。選抒比較合沾的數(shù)掘模型，檢驗這1個擬合松型的±或范圍承栽能力系數(shù)r般取值是每0，但是偏心率的取值范圍應(yīng)是0，1.模型1的值域為0，模型2的值域為0，0.97，8，模型3的值域為0.00706 0.977句，模型4的值域為叫+.另外再加上模型的擬合精度選取模型為比較優(yōu)。

　　在55=1.2時間的擬合模型寬徑比5和承載能力系數(shù)龜之間的函數(shù)關(guān)系=計算值與此，18方程的數(shù)值結(jié)果基本吻合。擬合模型相同的寬徑比。偏心率隨著承載能力忝數(shù)知的增加而增加，趨近十1；在相同的承載能力系數(shù)下，偏心率隨著寬徑比的增加而減小。

　　利用文獻(xiàn)7提供的標(biāo)淮數(shù)據(jù)對所生成的模型進(jìn)丁驗擬合精，6.5料，比較弋相對偏差= 4結(jié)論實例計算明，基于遺傳編程的數(shù)據(jù)建模方法能夠自動尋找十?dāng)?shù)據(jù)間的數(shù)學(xué)模型。對于組數(shù)可以獲得多個擬1粘度較，1的數(shù)據(jù)模型，而且模型的結(jié)構(gòu)形式多樣，并不局限于某種類型。借助于數(shù)據(jù)進(jìn)行再處理。以以到描述數(shù)倨叫關(guān)系的較為簡潔的數(shù)學(xué)模型。

　　在尤任何先驗知識的情況。根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)建立滿足定擬合粘度要求的統(tǒng)計意義投增。為進(jìn)步系統(tǒng)分析提供備選模型也可以將系統(tǒng)的先驗知識引入到進(jìn)化過程中，在不完備知識的基礎(chǔ)上，生成適當(dāng)?shù)奈锢砟Ｐ蛿?shù)據(jù)建模方認(rèn)公終生成的數(shù)學(xué)模型不僅滿足定精度要求的統(tǒng)計總義的擬合。還應(yīng)使模型能夠解釋系統(tǒng)的本質(zhì)特征。參數(shù)幾打定的意義嚴(yán)格地講。對模型的確認(rèn)比較終還處，耍理論上的支持。根據(jù)相關(guān)領(lǐng)域知識通過嚴(yán)格的證明。才能足真正認(rèn)識被研究系統(tǒng)模型如徑向滑動軸承的忡能，數(shù)數(shù)據(jù)庫。將大量的數(shù)據(jù)歸納為些實用的經(jīng)驗公忒。便十?dāng)?shù)據(jù)的工程應(yīng)用1張直明主編。滑動軸承的流體動力潤滑理論。北京高等教育出版社。1986為了檢驗?zāi)Ｐ偷挠行裕瑸槟惩瓢覚C遙控改造后的液壓系統(tǒng)。機器中前進(jìn)后退及各擋速離合器油缸原來由手動閥控制，現(xiàn)在通過與兩位通電磁閥并聯(lián)；左右轉(zhuǎn)向及制動仍由原手控多路閥操縱，遙控時通過電磁換向閥控制油缸，使客路閥芯移動對多路閥進(jìn)行操縱。汕及熄火裝置也由閥控油缸完成。主切換閥不通電時，系統(tǒng)處于手控狀態(tài)，電控液壓回路不起作用；通電即處于遙控狀態(tài)，聲控回路不起作用并聯(lián)的電磁閥使油缸的兩腔在電控時都與油箱相通。其中需要解決的問是如何使在手控操作時所加的電控附加機構(gòu)不增加較多阻九即使油缸的摩擦系數(shù)盡量低，這可以選用新型密封材料完成。在市場選購并不闡難。

　　2基于時間調(diào)節(jié)的開關(guān)量控制代替模擬量控制設(shè)計思想呈，但它們的動作個以迅速完成而是要，過定時間，通過調(diào)節(jié)單向節(jié)流閥的開度可以調(diào)節(jié)油缸活塞的移動速度，這樣就可以在遙控發(fā)射端通過調(diào)節(jié)旋鈕對各控制量進(jìn)行調(diào)這種調(diào)節(jié)方式的優(yōu)點足不需增加比例控制系統(tǒng)。

　　這樣不僅使液壓系統(tǒng)造價低廉而且也使遙控電1系統(tǒng)簡單成本降低。這種調(diào)節(jié)方式的缺點是液壓系統(tǒng)復(fù)雜不易進(jìn)行車上的節(jié)流閥開度的調(diào)節(jié)旦調(diào)節(jié)好鎖定謠控器不能叩進(jìn)行執(zhí)行機構(gòu)的速度擰制，也不，于進(jìn)步進(jìn)行計算機智能控制。

　　3基于電液比洌多路閥的模擬量控制設(shè)計思想目前。外計算機控制技術(shù)傳感器技術(shù)以及機電體化技術(shù)已在工程機械上得到較為廣泛的應(yīng)用。

　　與此相應(yīng)地工程機械電液控制技術(shù)也得到了長足的發(fā)展，電液比例多路閥就是其中的個例子。3是電液比例多路閥應(yīng)用于某推耙機的液壓系統(tǒng)。

　　先導(dǎo)控制部件與減壓式先導(dǎo)閥具有相同的操作方式。

　　采這種比例控制多路閥的優(yōu)點是易實現(xiàn)與電7控制接口，也即易與遙控電氣輸出電路連接方便構(gòu)成計兌機控制系統(tǒng)實現(xiàn)智能控制。而且具有結(jié)構(gòu)緊湊的特點。缺點是價格貴，可供選擇的產(chǎn)品少生產(chǎn)類似產(chǎn)llJhm1ImxDMrfoss.HAWE；基于閉環(huán)比洌伺服控制多路閥閥芯位移的模擬量設(shè)計思想對現(xiàn)有手控操作液壓工程機械進(jìn)行遙控改造，可自然考慮到如果多路閥的閥芯位移能與輸入的電信號成正比，這種控制便可方便地與遙控輸出電路相連接，采用比例伺服閥控制油缸的閉環(huán)位置系統(tǒng)可以解決這+.這樣就必須對汕缸的位移進(jìn)行檢測。這使得整個系統(tǒng)變得復(fù)雜龐大，為此可以專門開發(fā)集比例閥油缸和傳感器為體的專用單元。這種控制單元也便于實現(xiàn)計算機控制，有著良好的應(yīng)用前景。

　　4結(jié)束語遙控工程機械是有著較好應(yīng)用前景的實際工程手段，在我國對此進(jìn)行專門的研究目前還不多，本文從適合于遙控操作的液壓系統(tǒng)方法研宄入手進(jìn)行初步探討，希望引起同行和工程界的重視，使我國的工程機械和工業(yè)遙控技術(shù)得到較大程度的進(jìn)步。

　　1山推集團。丁870推耙機用戶手冊。1997 2梁國文。機電體化在工程機械上的應(yīng)用與發(fā)展。建筑機3何繼挺1程施1機械的動化與無人化。筑路機械與施4宋占偉，聞邦椿。21世紀(jì)工程機械的發(fā)展趨勢。建筑機槭8劉蘊才等遙測遙控系統(tǒng)。國防工業(yè)出版社，2000上接第19頁ArborrJheUniveisitydMichiganPross.19757中國機械工業(yè)部。汽輪機徑向滑動軸承性能計算10乙，收稿時間200020