一種石膏漿料攪拌時(shí)間的分析方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種石膏漿料攪拌時(shí)間的分析方法，涉及石膏砌塊成型【技術(shù)領(lǐng)域】，具體包括：1)漿料攪拌參數(shù)數(shù)據(jù)采集；2)攪拌過程參數(shù)數(shù)據(jù)樣本建立；3)攪拌過程樣本數(shù)據(jù)預(yù)處理；4))建立基于最小二乘支持向量機(jī)算法(LS-SVM)的模型；5)模型預(yù)估計(jì)；6)預(yù)估值反歸一化；7)預(yù)測(cè)結(jié)果分析。本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)石膏砌塊生產(chǎn)記錄，訓(xùn)練石膏漿料攪拌時(shí)間的LS-SVM模型，使預(yù)測(cè)模型的適應(yīng)能力更強(qiáng)，預(yù)測(cè)精度更高；通過LS-SVM模型為石膏砌塊成型工藝的分析及優(yōu)化提供理論指導(dǎo)；通過預(yù)估擬合曲線分析石膏漿料攪拌時(shí)間最佳范圍，對(duì)攪拌效果進(jìn)行預(yù)測(cè)；取代人工預(yù)測(cè)的繁瑣方式，達(dá)到實(shí)時(shí)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的目的。
【專利說明】一種石膏漿料攪拌時(shí)間的分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石膏砌塊成型工藝【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種通過石膏漿料攪拌時(shí)間預(yù)測(cè)進(jìn)行石膏漿料攪拌的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，伴隨著我國(guó)建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展，石膏砌塊(CaSO4.2H20)作為一種優(yōu)良的無機(jī)建筑材料，是目前 國(guó)際公認(rèn)的綠色節(jié)能型材料，已成為國(guó)內(nèi)外石膏制品中最具潛力、應(yīng)用最多的產(chǎn)品。石膏砌塊生產(chǎn)過程包含著粉料配送、攪拌成型、脫模等工藝，各個(gè)步進(jìn)工藝之間存在著時(shí)序的配合，各工藝階段的時(shí)間設(shè)置成為影響其最終成型效果的關(guān)鍵因素。然而，在石膏砌塊實(shí)際生產(chǎn)過程中，它的時(shí)間參數(shù)無法隨著生產(chǎn)條件的波動(dòng)而自動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化。因此，必須尋求一個(gè)有效方法來預(yù)測(cè)各工藝階段的時(shí)間。本發(fā)明主要針對(duì)石膏砌塊生產(chǎn)工藝流程中漿料攪拌時(shí)間的分析。目前，目前影響漿料攪拌時(shí)間的各生產(chǎn)參數(shù)均采用人工設(shè)定，運(yùn)用這種方法進(jìn)行預(yù)測(cè)不穩(wěn)定因素多，預(yù)測(cè)誤差大，預(yù)測(cè)耗時(shí)時(shí)間長(zhǎng)，所預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)對(duì)生產(chǎn)的指導(dǎo)意義不大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于此，本發(fā)明提供一種石膏漿料攪拌時(shí)間的分析方法，它利用最小二乘支持向量機(jī)模型對(duì)石膏漿料攪拌時(shí)間測(cè)試中的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)分析，對(duì)石膏漿料攪拌時(shí)間進(jìn)行精確的預(yù)測(cè)，從而指導(dǎo)石膏砌塊成型工藝中石膏漿料攪拌時(shí)間的選取。
[0004]本發(fā)明的目的是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種石膏漿料攪拌時(shí)間的分析方法，包括以下步驟:步驟I)漿料攪拌參數(shù)數(shù)據(jù)采集:進(jìn)行石膏漿料攪拌試驗(yàn)，分析攪拌工藝及攪拌過程，找出影響攪拌時(shí)間的參數(shù)，并通過上位機(jī)記錄影響攪拌時(shí)間的試驗(yàn)數(shù)據(jù)；步驟2)攪拌過程參數(shù)數(shù)據(jù)樣本建立:分析步驟I)記錄的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定影響攪拌時(shí)間的主要參數(shù)，建立用于建模的訓(xùn)練樣本集合和用于測(cè)試的測(cè)試樣本集合，訓(xùn)練樣本集合表示為{xpyj，其中i表示樣本的組數(shù)，Xi e R4表示漿料質(zhì)量、生產(chǎn)溫度、粉料灌注時(shí)間和水膏比，Yi e R表示漿料攪拌時(shí)間；步驟3)攪拌過程樣本數(shù)據(jù)預(yù)處理:對(duì)步驟2)確定的訓(xùn)練樣本集合采用歸一化方法進(jìn)行預(yù)處理；步驟4)基于最小二乘支持向量機(jī)算法的回歸模型建立:利用預(yù)處理后的訓(xùn)練樣本集合建立LS-SVM模型；步驟5)模型預(yù)估計(jì):將步驟2)中的訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)輸入到步驟4)中建立的LS-SVM回歸模型中，計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的預(yù)估值；步驟6)預(yù)估值反歸一化:對(duì)預(yù)估計(jì)值進(jìn)行反歸一化處理，得到攪拌時(shí)間預(yù)估值；步驟7)預(yù)估效果測(cè)試:將步驟2)中用于測(cè)試的測(cè)試樣本數(shù)據(jù)輸入到步驟4)中建立的LS-SVM回歸模型中，計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的預(yù)估值，并與實(shí)際的攪拌時(shí)間值進(jìn)行比較繪制預(yù)估效果擬合曲線；步驟8)根據(jù)步驟7)繪制的擬合曲線，確定石膏漿料最佳攪拌時(shí)間取值范圍。
[0005]進(jìn)一步，步驟3)中所述歸一化預(yù)處理公式為:
[0006]
【權(quán)利要求】
1.一種石膏漿料攪拌時(shí)間的分析方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟I)漿料攪拌參數(shù)數(shù)據(jù)采集:進(jìn)行石膏漿料攪拌試驗(yàn)，分析攪拌工藝及攪拌過程，找出影響攪拌時(shí)間的參數(shù)，并通過上位機(jī)記錄影響攪拌時(shí)間的試驗(yàn)數(shù)據(jù)； 步驟2)攪拌過程參數(shù)數(shù)據(jù)樣本建立:分析步驟I)記錄的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立用于建模的訓(xùn)練樣本集合和用于測(cè)試的測(cè)試樣本集合，訓(xùn)練樣本集合表示為Ixi, yj，其中i表示樣本的組數(shù)，Xi e R4表示漿料質(zhì)量、生產(chǎn)溫度、粉料灌注時(shí)間和水膏比，yi e R表示漿料攪拌時(shí)間； 步驟3)攪拌過程樣本數(shù)據(jù)預(yù)處理:對(duì)步驟2)確定的訓(xùn)練樣本集合采用歸一化方法進(jìn)行預(yù)處理； 步驟4)基于最小二乘支持向量機(jī)算法的回歸模型建立:利用預(yù)處理后的訓(xùn)練樣本集合建立LS-SVM模型； 步驟5)模型預(yù)估計(jì):將步驟2)中的訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)輸入到步驟4)中建立的LS-SVM回歸模型中，計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的預(yù)估值； 步驟6)預(yù)估值反歸一化:對(duì)預(yù)估計(jì)值進(jìn)行反歸一化處理，得到攪拌時(shí)間預(yù)估值； 步驟7)預(yù)估效果測(cè)試:將步驟2)中用于測(cè)試的測(cè)試樣本數(shù)據(jù)輸入到步驟4)中建立的LS-SVM回歸模型中，計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的預(yù)估值，并與實(shí)際的攪拌時(shí)間值進(jìn)行比較繪制預(yù)估效果擬合曲線； 步驟8)根據(jù)步驟7)繪制的擬合曲線，確定石膏漿料最佳攪拌時(shí)間取值范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石膏漿料攪拌時(shí)間的分析方法，其特征在于:步驟3)中所述歸一化預(yù)處理公式為:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種石膏漿料攪拌時(shí)間的分析方法，其特征在于:步驟4)中所述LS-SVM回歸模型的核函數(shù)采用徑向基核函數(shù)，其形式如下
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種石膏漿料攪拌時(shí)間的分析方法，其特征在于:步驟4)中所述LS-SVM回歸模型的最佳參數(shù)的獲取方法采用粒子群優(yōu)化算法，其形式如下:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石膏漿料攪拌時(shí)間的分析方法，其特征在于:步驟I)中所述石膏漿料攪拌過程參數(shù)數(shù)據(jù)采集時(shí)，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)溫度進(jìn)行取整處理，采集數(shù)據(jù)的方式相同，數(shù)據(jù)的測(cè)量方式相同，石膏漿料攪拌方式相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石膏漿料攪拌時(shí)間的分析方法，其特征在于，步驟I)中所述影響攪拌時(shí)間的 參數(shù)包括漿料質(zhì)量、生產(chǎn)溫度、粉料灌注時(shí)間和水膏比。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK103971015SQ201410218693
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】林景棟, 吳芳, 林湛丁, 林秋陽(yáng), 王珺珩, 謝楊, 邱欣, 徐春慧, 張東京 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)