專利名稱：一種同軸電纜護(hù)套機(jī)優(yōu)化運(yùn)行的多目標(biāo)模型更新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于信息與控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種同軸電纜護(hù)套機(jī)優(yōu)化運(yùn)行的多目標(biāo)模型更新方法。
背景技術(shù)：
同軸電纜護(hù)套機(jī)優(yōu)化運(yùn)行是保證同軸電纜護(hù)套品質(zhì)的重要技術(shù)手段，其目標(biāo)是在一定的生產(chǎn)材料(護(hù)套材料)條件下，通過調(diào)整給料速度，芯線速度，過程中的溫度等生產(chǎn)操作參數(shù)而獲得高效、高品質(zhì)的運(yùn)行狀態(tài)。同軸電纜護(hù)套機(jī)所用護(hù)套材料、生產(chǎn)過程中的溫度及芯線通過護(hù)套機(jī)的速度等生產(chǎn)操作參數(shù)的搭配，對(duì)同軸電纜護(hù)套的品質(zhì)有直接的影響，不同的護(hù)套材料、生產(chǎn)過程中溫度及芯線穿過護(hù)套機(jī)速度等生產(chǎn)操作參數(shù)的配置，會(huì)直接導(dǎo)致不同的電纜護(hù)套的老化性能指標(biāo)、抗磨性能指標(biāo)甚至是有無(wú)氣泡(或氣泡多少)等情況。對(duì)于給定的護(hù)套材料，在給定的護(hù)套機(jī)上生產(chǎn)，針對(duì)不同的規(guī)格要求，存在一種最優(yōu)的運(yùn)行方案，能夠使相應(yīng)護(hù)套品質(zhì)指標(biāo)最優(yōu)化，但是，生產(chǎn)操作參數(shù)與品質(zhì)指標(biāo)間有著復(fù)雜的關(guān)系，要找到最優(yōu)的生產(chǎn)運(yùn)行方案并不容易。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，自動(dòng)化程度也在不斷提高，但是同軸電纜護(hù)套機(jī)優(yōu)化運(yùn)行問題還沒有很好的得到解決。實(shí)際中同軸電纜護(hù)套機(jī)運(yùn)行主要是靠工作人員經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)具體的護(hù)套機(jī)和生產(chǎn)材料情況，通過既有的經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)操作參數(shù)配置，幾乎談不到優(yōu)化。通過數(shù)據(jù)挖掘的優(yōu)勢(shì)，在大量實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)中，挖掘出生產(chǎn)操作參數(shù)與產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)間的關(guān)系模型，并將此模型應(yīng)用于護(hù)套機(jī)的運(yùn)行優(yōu)化，將會(huì)使護(hù)套機(jī)的生產(chǎn)效果大大提高。由于同軸電纜護(hù)套的產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)不止ー個(gè)，所以其同軸電纜護(hù)套機(jī)生產(chǎn)操作參數(shù)與產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)間的關(guān)系模型一般為多目標(biāo)模型。由于同軸電纜護(hù)套機(jī)的生產(chǎn)產(chǎn)品品質(zhì)特性與生產(chǎn)操作參數(shù)間的關(guān)系隨著設(shè)備運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)會(huì)有所改變，而且增加新的護(hù)套材料吋，原多目標(biāo)模型無(wú)法直接應(yīng)用。因此如何保證模型能夠快速、高效的更新以適應(yīng)新的情況成為了這種方法的關(guān)鍵問題。該問題與建模方法、護(hù)套生產(chǎn)材料，樣本數(shù)據(jù)選取及更新策略等都有很大關(guān)系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是針對(duì)同軸電纜護(hù)套機(jī)優(yōu)化運(yùn)行中的難題，提供一種兼顧模型預(yù)測(cè)能力與泛化能力的同軸電纜護(hù)套機(jī)優(yōu)化運(yùn)行的多目標(biāo)模型更新方法。本發(fā)明具體是分兩種情況更新1)有新的同軸電纜護(hù)套材料被采用時(shí)，則針對(duì)該新材料情況下，生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)和產(chǎn)品品質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多目標(biāo)建模，后將該模型組合入原模型中，構(gòu)成生產(chǎn)材料更豐富的新模型；2)原模型中針對(duì)某一生產(chǎn)材料的模型預(yù)測(cè)誤差超出允許誤差范圍時(shí)，利用超出原有模型允許誤差范圍的數(shù)據(jù)建立新的多目標(biāo)模型，然后再利用新數(shù)據(jù)和優(yōu)化算法，尋找最優(yōu)的新模型和原有多目標(biāo)模型的組合比例系數(shù)，利用最優(yōu)的比例系數(shù)將新模型和已有模型結(jié)合在一起，共同對(duì)新的生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)模型更新。該方法克服了一般模型更新方法中將已有模型完全放棄，不能利用已有模型的學(xué)習(xí)結(jié)果的缺點(diǎn)，充分利用了已有模型的學(xué)習(xí)結(jié)果，大大縮短了模型更新的計(jì)算工作量和時(shí)間。本發(fā)明的技術(shù)方案是通過對(duì)新護(hù)套生產(chǎn)材料建立多目標(biāo)模型后組合到原模型中進(jìn)行原模型的更新，或者利用原有模型預(yù)測(cè)超出允許誤差范圍的數(shù)據(jù)作樣本，建立新的多目標(biāo)模型，并將新模型與原有模型相結(jié)合，確立了一種同軸電纜護(hù)套機(jī)優(yōu)化運(yùn)行的多目標(biāo)模型更新法，利用該方法可以快速、高效的實(shí)現(xiàn)模型的更新。本發(fā)明方法的具體步驟是
步驟(I).給定的同軸電纜護(hù)套機(jī)需采用新的(原模型中未包括的)生產(chǎn)材料時(shí)，針對(duì)新的生產(chǎn)材料，采集同軸電纜護(hù)套機(jī)生產(chǎn)操作參數(shù)及相關(guān)的表征同軸電纜護(hù)套生產(chǎn)品質(zhì)的指標(biāo)，與原模型一致，建立數(shù)據(jù)庫(kù)；具體的同軸電纜護(hù)套機(jī)生產(chǎn)操作參數(shù)通過同軸電纜護(hù)套機(jī)運(yùn)行數(shù)控系統(tǒng)獲取，或直接通過儀器測(cè)量采集，其獲得的方法均為成熟技木；
所述的同軸電纜護(hù)套機(jī)生產(chǎn)操作參數(shù)的數(shù)據(jù)包括同軸電纜護(hù)套的生產(chǎn)給料速度⑷、芯線穿過護(hù)套機(jī)速度(の、生產(chǎn)溫度￠);所述的表征同軸電纜護(hù)套生產(chǎn)品質(zhì)的指標(biāo)的數(shù)據(jù)包括護(hù)套的抗老化指標(biāo)(灼、単位長(zhǎng)度平均氣泡數(shù)量(《)、抗磨性能指標(biāo)(め；
當(dāng)給定的同軸電纜護(hù)套機(jī)，由于原模型對(duì)某種生產(chǎn)材料的生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)預(yù)測(cè)超出允許誤差范圍時(shí)，則從步驟(5)進(jìn)行更新；
步驟(2).對(duì)新護(hù)套生產(chǎn)材料數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇和預(yù)處理，選擇50 200組數(shù)據(jù)作為建模數(shù)據(jù)，包括給料速度(功、芯線穿過護(hù)套機(jī)速度(の、生產(chǎn)溫度《及護(hù)套的抗老化指標(biāo)(用、単位長(zhǎng)度平均氣泡數(shù)量0)和抗磨性能指標(biāo)O)的情況；對(duì)作為模型輸入量的生產(chǎn)操作參數(shù)(給料速度(均，芯線穿過護(hù)套機(jī)速度(の，生產(chǎn)溫度￠))，通過單位的變換或乘系數(shù)的方法，使各輸入量的數(shù)據(jù)處于相同的數(shù)量級(jí)，并進(jìn)行歸ー化處理；
步驟(3).采用多輸入多輸出的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，針對(duì)建模數(shù)據(jù)建模，建立新材料護(hù)套的品質(zhì)指標(biāo)與生產(chǎn)操作參數(shù)間的模型；具體建模方法如下
用于建模樣本的輸入?yún)?shù)及表征護(hù)套生產(chǎn)品質(zhì)性能的綜合指標(biāo)的輸出參數(shù)可以表不
權(quán)利要求
1.一種同軸電纜護(hù)套機(jī)優(yōu)化運(yùn)行的多目標(biāo)模型更新方法，其特征在于該方法的具體步驟是 步驟(I).給定的同軸電纜護(hù)套機(jī)需采用新的生產(chǎn)材料時(shí)，針對(duì)新的生產(chǎn)材料，采集同軸電纜護(hù)套機(jī)生產(chǎn)操作參數(shù)及相關(guān)的表征同軸電纜護(hù)套生產(chǎn)品質(zhì)的指標(biāo)，與原模型一致，建立數(shù)據(jù)庫(kù)；具體的同軸電纜護(hù)套機(jī)生產(chǎn)操作參數(shù)通過同軸電纜護(hù)套機(jī)運(yùn)行數(shù)控系統(tǒng)獲取，或直接通過儀器測(cè)量采集； 所述的同軸電纜護(hù)套機(jī)生產(chǎn)操作參數(shù)的數(shù)據(jù)包括同軸電纜護(hù)套的生產(chǎn)給料速度⑷、芯線穿過護(hù)套機(jī)速度(Π、生產(chǎn)溫度(O ;所述的表征同軸電纜護(hù)套生產(chǎn)品質(zhì)的指標(biāo)的數(shù)據(jù)包括護(hù)套的抗老化指標(biāo)(Λ、單位長(zhǎng)度平均氣泡數(shù)量(《)、抗磨性能指標(biāo)(y)； 當(dāng)給定的同軸電纜護(hù)套機(jī)由于原模型對(duì)某種生產(chǎn)材料的生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)預(yù)測(cè)超出允許誤差范圍時(shí)，則從步驟(5)進(jìn)行更新； 步驟(2).對(duì)新護(hù)套生產(chǎn)材料數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇和預(yù)處理選擇50 200組數(shù)據(jù)作為建模數(shù)據(jù)，包括給料速度(.勻、芯線穿過護(hù)套機(jī)速度(H、生產(chǎn)溫度⑷及護(hù)套的抗老化指標(biāo)(灼、單位長(zhǎng)度平均氣泡數(shù)量O)和抗磨性能指標(biāo)(0的情況；對(duì)作為模型輸入量的生產(chǎn)操作參數(shù)通過單位的變換或乘系數(shù)的方法，使各輸入量的數(shù)據(jù)處于相同的數(shù)量級(jí)，并進(jìn)行歸一化處理； 步驟(3).采用多輸入多輸出的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，針對(duì)建模數(shù)據(jù)建模，建立新材料護(hù)套的品質(zhì)指標(biāo)與生產(chǎn)操作參數(shù)間的模型；具體建模方法如下 用于建模樣本的輸入?yún)?shù)及表征護(hù)套生產(chǎn)品質(zhì)性能的綜合指標(biāo)的輸出參數(shù)可以表不為·^其中A表示第J且作為輸入數(shù)據(jù)的護(hù)套4產(chǎn)操作參數(shù)向量，Λ表示第J且作為輸出參數(shù)的表征護(hù)套生產(chǎn)品質(zhì)的向量，N為樣本數(shù)量，以實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立生產(chǎn)操作參數(shù)與護(hù)套的生產(chǎn)品質(zhì)指標(biāo)間的模型；對(duì)于《個(gè)隱節(jié)點(diǎn)的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)其輸出為
全文摘要
本發(fā)明涉及一種同軸電纜護(hù)套機(jī)優(yōu)化運(yùn)行的多目標(biāo)模型更新方法。目前同軸電纜護(hù)套機(jī)運(yùn)行主要是靠工作人員經(jīng)驗(yàn)運(yùn)行。本發(fā)明方法分兩種情況更新當(dāng)有新的同軸電纜護(hù)套材料被采用時(shí)，針對(duì)該新材料的生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)和產(chǎn)品品質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多目標(biāo)建模，后將該模型組合入原模型中，構(gòu)成新模型；當(dāng)模型中某生產(chǎn)材料的模型預(yù)測(cè)誤差超出允許誤差范圍時(shí)，利用超出允許誤差范圍的數(shù)據(jù)建立新的多目標(biāo)模型，再利用新數(shù)據(jù)和優(yōu)化算法，尋找最優(yōu)的新模型和原有多目標(biāo)模型的組合比例系數(shù)，將新模型和已有模型結(jié)合在一起，共同對(duì)新的生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)更新。本發(fā)明方法無(wú)需放棄已有模型，充分利用了已有模型的學(xué)習(xí)結(jié)果，縮短了模型更新的計(jì)算工作量和時(shí)間。
文檔編號(hào)G06N3/08GK103020455SQ20121054719
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者王春林 申請(qǐng)人:富通集團(tuán)有限公司