基于遗传算法的凸轮柱塞泵流量脉动分析及优化

简介

精密仪器中使用的凸轮柱塞泵在运动过程中,双柱塞交替推动液体时流量不稳定,容易产生脉动。通过分析得知其根本原因是形成凸轮轨迹曲线误差比较大,使得柱塞杆在轨迹曲线过渡处运动不平稳。为解决流量脉动的问题,提出一种用于优化凸轮轨迹曲线的INGAS遗传算法。首先通过多目标优化建立目标函数,确定优化目标之后,再进行初始化种群及编码,并采用等式约束条件处理得到一个最优解;然后利用局部搜索的方法把最优解作为一个初始值,建立一个评价函数,再次进行局部搜索并且采用线性加权法进行计算,从而得到最终的优化结果。为了验证遗传算法计算出的结果的准确性,搭建了凸轮柱塞泵的测试平台,使用国外先进微型流量计测试流量的脉动。该实验平台可以实时反馈流量的变化数据,并且以曲线的形式反应出优化前后的不同数据。经过测试,优化后的流量脉动及脉动率明显比优化前的小,满足产品的使用需求。