多动力源混合驱动工程车辆的全工况极值载荷度量与外推智能优化

With multiple power inputs, multi-power hybrid engineering vehicle works in the complex working environment, its service security and controllable life design is a frontier theoretical topic. To solve indoor rapid detection and evaluation method of service performance of drive system key components in hybrid engineering vehicle, this project puts forward a power supply configuration and drive mechanism research. This project will use multidisciplinary cross test and fuzzy multiple criteria evaluation method to study the basic problem and to determine a sub-mode operation theory. Combined with multi-criteria decision technology and Bayesian theory, coupling relationship and interaction in between various factors of extreme load spectrum are researched to realize the extreme load estimation. Based on Analytic Hierarchy Process (AHP) and Markov chain Monte Carlo method (MCMC), all sorts of kernel function category and its bandwidth are forecasted and extrapolated, and some theoretical problems in load spectrum compilation of hybrid engineering vehicle drive system can be solved. The change rule of service load is mastered, and new load spectrum compilation theory, indoor rapid detection and new evaluation method are formed, which is suitable for hybrid engineering vehicle drive system. This project will support the formulation of related test and evaluation standard, but also provide a new theory for its controllable life design, which has important academic significance and practical application value.

多动力源混合驱动的工程车辆存在多个动力输入端，在复杂工作环境下的服役安全性与可控寿命设计是该领域的前沿理论课题。为攻克以混合动力工程车辆为代表的传动系统关键部件服役性能的室内快速检测与评价方法，本项目提出研究多动力源构型与驱动机理，确定多种分模式作业体系，采用多学科交叉试验优化设计和模糊多准则综合评价法来研究这一基础性问题；结合多准则决策技术与贝叶斯理论研究极值载荷谱中各种因素间存在的耦合关系与交互作用，实现极值载荷的准确度量；基于层次分析法、马尔科夫链-蒙特卡罗法等对各种核函数类别及其带宽进行预测和外推以及智能优化，解决混合动力工程车辆传动系统的载荷谱编制的若干理论难题；掌握服役载荷的变化规律，并形成适用于工程车辆的传动系统的载荷编制新理论和室内快速测试与评价新方法，为制定相关测试与评价标准提供基础理论方面的支持，也为其可控寿命设计提供新理论，具有重要的学术意义和实际应用价值。

在多动力源约束和多目标控制综合影响下，针对混合动力工程车辆关键部件设计时所需求的载荷谱问题，提出了分模式作业极值载荷度量与外推关键技术。.（1）针对不同构型的混合动力工程车辆，研究了驱动力动态分配方法、整车能量管理控制策略与多动力源之间的相互关系；基于实测数据，提出了不同工况下的分模式作业仿真流程，得到了适用于混合动力工程车辆的节能控制策略。.（2）提出基于载荷数据的全距、四分位距和标准差三个因素的多准则决策方法，确定了核函数类型选择的优化方法；构建自适应核密度估计模型，提出非参数外推智能算法，有效避免了外推过程中的人为因素干扰，得到更为合理的载荷谱。.（3）鉴于多动力源工程车辆具有分模式作业的特点，结合极值理论及载荷谱极值载荷度量方法，对不同模式下的极值载荷进行提取和分布拟合，验证了多动力源工程车辆关键部件的极值载荷分布的多样性，提出了多动力源工程车辆分模式极值载荷度量方法，解决了载荷样本容量需求大、阈值选取鲁棒性和通用性差的问题。.（4）基于极值载荷度量与外推方法，开发混合动力工程车辆全工况分模式下的极值载荷度量与智能外推软件，实现载荷谱编制过程模块化，可完成任意长度的载荷模拟与极值预测，为混合动力工程车辆关键部件的安全性与耐久性提供支持。.本项目为制定混合动力工程车辆关键部件安全性与耐久性等相关测试与评价标准提供了理论支持，具有重要的学术意义和应用前景。