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一种胶辊的喷砂筛分优化控制方法及系统

申请号 CN202410248873.8 申请日 2024-03-05 公开(公告)号 CN117921547A 公开(公告)日 2024-04-26
申请人 苏州力华米泰克斯胶辊制造有限公司; 发明人 朱宏伟; 朱绪东; 侯涛;
摘要 本 发明 公开了一种胶辊的 喷砂 筛分优化控制方法及系统,涉及筛分优化领域。所述方法包括:获取初始喷砂筛分控制空间;对目标胶辊体进行喷砂筛分测试,获取喷砂筛分数据集;对所述喷砂筛分效果数据进行筛选,根据筛选结果构建筛选参数区间;获取喷砂筛分控制空间;基于胶辊喷砂筛分工艺要求,构建喷砂筛分控制寻优函数;对喷砂筛分控制参数进行参数寻优,获取目标喷砂筛分控制方案;进行所述目标胶辊体的喷砂筛分控制。采用本方法解决了 现有技术 中由于喷砂筛分物料选择和筛分设备参数选取较难,导致的喷砂效果较差技术问题,达到了优化喷砂筛分工艺参数和操作方式,降低 能源 消耗和资源浪费,提高喷砂成品 质量 的技术效果。
权利要求

1.一种胶辊的喷砂筛分优化控制方法,其特征在于,所述方法应用于一胶辊的辊面喷砂筛分装置,所述辊面喷砂筛分装置包括喷砂组件、筛分组件,所述方法包括:
分别获取所述喷砂组件、所述筛分组件的控制参数范围,建立初始喷砂压空间、初始筛网孔径空间,获取初始喷砂筛分控制空间;
采用所述辊面喷砂筛分装置对目标胶辊体进行喷砂筛分测试,获取喷砂筛分数据集,其中,所述喷砂筛分数据集包括不同控制参数下的喷砂筛分效果数据;
基于预设喷砂筛分效果,对所述喷砂筛分效果数据进行筛选,根据筛选结果构建筛选参数区间;
基于所述筛选参数区间,对所述初始喷砂筛分控制空间执行参数约束,获取喷砂筛分控制空间;
基于胶辊喷砂筛分工艺要求,构建喷砂筛分控制寻优函数;
基于所述喷砂筛分控制寻优函数,在所述喷砂筛分控制空间内,对喷砂筛分控制参数进行参数寻优,获取目标喷砂筛分控制方案;
将所述目标喷砂筛分控制方案传输至所述辊面喷砂筛分装置,进行所述目标胶辊体的喷砂筛分控制。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,采用所述辊面喷砂筛分装置对目标胶辊体进行喷砂筛分测试,获取喷砂筛分数据集,包括:
获取所述目标胶辊体的胶辊特征参数,其中,所述胶辊特征参数包括几何参数、材料特性;
获取所述辊面喷砂筛分装置的装置特征参数;
基于所述胶辊特征参数和所述装置特征参数,构建喷砂筛分装置孪生模型;
对所述控制参数范围进行等区间划分,获取多个划分控制参数;
将所述多个划分控制参数输入所述喷砂筛分装置孪生模型,进行喷砂筛分测试,获取所述喷砂筛分数据集。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述喷砂筛分控制寻优函数的表达式如下:
f(T,P,D)=k1·T‑k2·P‑k3·D;
其中,FIT为适应度,T为喷砂时间,P为喷砂压力,D为筛网孔径,f(T,P,D)为筛分时间,g(T,P,D)为颗粒大小分布的均匀性指标,表征产品质量,ω1、ω2分别为第一权重和第二权重;k1、k2、k3分别为喷砂时间、喷砂压力、筛网孔径对筛分时间的影响系数。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述喷砂筛分控制寻优函数,在所述喷砂筛分控制空间内,对喷砂筛分控制参数进行参数寻优,获取目标喷砂筛分控制方案,包括:
在所述喷砂筛分控制空间内,随机生成第一喷砂压力参数、第一筛网孔径参数,作为第一喷砂筛分控制参数;
在所述喷砂筛分控制空间内,随机生成第二喷砂压力参数、第二筛网孔径参数,作为第二喷砂筛分控制参数;
基于所述喷砂筛分控制寻优函数,对所述第一喷砂筛分控制参数、所述第二喷砂筛分控制参数进行选择性保留,获取当前最优喷砂筛分控制参数;
基于所述当前最优喷砂筛分控制参数,继续迭代寻优,直到达到优化收敛条件,获得最优喷砂筛分控制参数,作为目标喷砂筛分控制方案。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,基于所述喷砂筛分控制寻优函数,对所述第一喷砂筛分控制参数、所述第二喷砂筛分控制参数进行选择性保留,获取当前最优喷砂筛分控制参数,包括:
分别对所述第一喷砂筛分控制参数、所述第二喷砂筛分控制参数进行喷砂筛分模拟,获取第一喷砂筛分模拟结果、第二喷砂筛分模拟结果;
采用所述喷砂筛分控制寻优函数,分别对所述第一喷砂筛分模拟结果、所述第二喷砂筛分模拟结果进行适应度评估,获得第一适应度、第二适应度;
比较所述第一适应度、所述第二适应度,保留适应度大的喷砂筛分控制参数,作为所述当前最优喷砂筛分控制参数。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,还包括:
在选择性保留过程中,保存未保留的喷砂筛分控制参数,构建舍弃喷砂筛分控制参数集合;
当达到第一迭代次数时,对所述舍弃喷砂筛分控制参数集合进行随机扰动,获取扰动喷砂筛分控制参数集合,其中,所述随机扰动的幅度随迭代次数的增加而减小;
基于所述扰动喷砂筛分控制参数集合,进行所述当前最优喷砂筛分控制参数的选择性保留。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当喷砂筛分结束后,进行所述目标胶辊体的喷砂筛分质量评估,获取喷砂筛分质量评估结果;
获取预设喷砂筛分质量,计算所述喷砂筛分质量评估结果与所述预设喷砂筛分质量的质量偏差值;
当所述质量偏差值超出预设质量偏差值时,根据所述质量偏差值进行所述目标喷砂筛分控制方案的修正。
8.一种胶辊的喷砂筛分优化控制系统,其特征在于,应用于一胶辊的辊面喷砂筛分装置,所述辊面喷砂筛分装置包括喷砂组件、筛分组件,所述系统包括:
初始喷砂筛分控制空间获取模,所述初始喷砂筛分控制空间获取模块用于分别获取所述喷砂组件、所述筛分组件的控制参数范围,建立初始喷砂压力空间、初始筛网孔径空间,获取初始喷砂筛分控制空间;
喷砂筛分数据集获取模块,所述喷砂筛分数据集获取模块用于采用所述辊面喷砂筛分装置对目标胶辊体进行喷砂筛分测试,获取喷砂筛分数据集,其中,所述喷砂筛分数据集包括不同控制参数下的喷砂筛分效果数据;
筛选参数区间构建模块,所述筛选参数区间构建模块用于基于预设喷砂筛分效果,对所述喷砂筛分效果数据进行筛选,根据筛选结果构建筛选参数区间;
喷砂筛分控制空间获取模块,所述喷砂筛分控制空间获取模块用于基于所述筛选参数区间,对所述初始喷砂筛分控制空间执行参数约束,获取喷砂筛分控制空间;
喷砂筛分控制寻优函数构建模块,所述喷砂筛分控制寻优函数构建模块用于基于胶辊喷砂筛分工艺要求,构建喷砂筛分控制寻优函数;
目标喷砂筛分控制方案获取模块,所述目标喷砂筛分控制方案获取模块用于基于所述喷砂筛分控制寻优函数,在所述喷砂筛分控制空间内,对喷砂筛分控制参数进行参数寻优,获取目标喷砂筛分控制方案;
喷砂筛分控制进行模块,所述喷砂筛分控制进行模块用于将所述目标喷砂筛分控制方案传输至所述辊面喷砂筛分装置,进行所述目标胶辊体的喷砂筛分控制。
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

说明书全文

一种胶辊的喷砂筛分优化控制方法及系统

技术领域

[0001] 本申请涉及筛分优化技术领域,尤其涉及喷砂筛分优化领域,具体为一种胶辊的喷砂筛分优化控制方法及系统。

背景技术

[0002] 胶辊的喷砂筛分是一种处理胶辊表面的技术,结合了喷砂和筛分两个过程。喷砂是通过高速喷射砂粒或其他磨料来清理和粗糙化胶辊表面,以去除杂质、油污和老化层,增加表面的粗糙度,提高其与涂层或胶料的附着性。筛分则是在喷砂过程中或之后,通过筛分设备将不同粒径的颗粒进行分类,以调整胶辊表面的粒径分布,使其更加均匀和一致。进行胶辊的喷砂筛分时,需要选择合适的喷砂设备和筛分设备,并根据胶辊的材质、尺寸和表面状况等因素,确定合适的喷砂介质、筛分粒径和处理参数。
[0003] 综上所述,现有技术中存在由于喷砂筛分物料选择和筛分设备参数选取较难,导致的喷砂效果较差技术问题。发明内容
[0004] 基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够优化喷砂筛分工艺参数和操作方式,降低能源消耗和资源浪费,提高喷砂成品质量的一种胶辊的喷砂筛分优化控制方法及系统。
[0005] 第一方面,提供了一种胶辊的喷砂筛分优化控制方法,所述方法应用于一胶辊的辊面喷砂筛分装置,所述辊面喷砂筛分装置包括喷砂组件、筛分组件,所述方法包括:分别获取所述喷砂组件、所述筛分组件的控制参数范围,建立初始喷砂压空间、初始筛网孔径空间,获取初始喷砂筛分控制空间;采用所述辊面喷砂筛分装置对目标胶辊体进行喷砂筛分测试,获取喷砂筛分数据集,其中,所述喷砂筛分数据集包括不同控制参数下的喷砂筛分效果数据;基于预设喷砂筛分效果,对所述喷砂筛分效果数据进行筛选,根据筛选结果构建筛选参数区间;基于所述筛选参数区间,对所述初始喷砂筛分控制空间执行参数约束,获取喷砂筛分控制空间;基于胶辊喷砂筛分工艺要求,构建喷砂筛分控制寻优函数;基于所述喷砂筛分控制寻优函数,在所述喷砂筛分控制空间内,对喷砂筛分控制参数进行参数寻优,获取目标喷砂筛分控制方案;将所述目标喷砂筛分控制方案传输至所述辊面喷砂筛分装置,进行所述目标胶辊体的喷砂筛分控制。
[0006] 第二方面,提供了一种胶辊的喷砂筛分优化控制系统,所述系统包括:初始喷砂筛分控制空间获取模,所述初始喷砂筛分控制空间获取模块用于分别获取所述喷砂组件、所述筛分组件的控制参数范围,建立初始喷砂压力空间、初始筛网孔径空间,获取初始喷砂筛分控制空间;喷砂筛分数据集获取模块,所述喷砂筛分数据集获取模块用于采用所述辊面喷砂筛分装置对目标胶辊体进行喷砂筛分测试,获取喷砂筛分数据集,其中,所述喷砂筛分数据集包括不同控制参数下的喷砂筛分效果数据;筛选参数区间构建模块,所述筛选参数区间构建模块用于基于预设喷砂筛分效果,对所述喷砂筛分效果数据进行筛选,根据筛选结果构建筛选参数区间;喷砂筛分控制空间获取模块,所述喷砂筛分控制空间获取模块用于基于所述筛选参数区间,对所述初始喷砂筛分控制空间执行参数约束,获取喷砂筛分控制空间;喷砂筛分控制寻优函数构建模块,所述喷砂筛分控制寻优函数构建模块用于基于胶辊喷砂筛分工艺要求,构建喷砂筛分控制寻优函数;目标喷砂筛分控制方案获取模块,所述目标喷砂筛分控制方案获取模块用于基于所述喷砂筛分控制寻优函数,在所述喷砂筛分控制空间内,对喷砂筛分控制参数进行参数寻优,获取目标喷砂筛分控制方案;喷砂筛分控制进行模块,所述喷砂筛分控制进行模块用于将所述目标喷砂筛分控制方案传输至所述辊面喷砂筛分装置,进行所述目标胶辊体的喷砂筛分控制。
[0007] 第三方面,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面所述步骤。
[0008] 第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述步骤。
[0009] 上述一种胶辊的喷砂筛分优化控制方法及系统,采用本方法解决了现有技术中由于喷砂筛分物料选择和筛分设备参数选取较难,导致的喷砂效果较差技术问题,达到了优化喷砂筛分工艺参数和操作方式,降低能源消耗和资源浪费,提高喷砂成品质量的技术效果。
[0010] 上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。附图说明
[0011] 图1为一个实施例中一种胶辊的喷砂筛分优化控制方法的流程示意图;
[0012] 图2为一个实施例中一种胶辊的喷砂筛分优化控制方法的当前最优喷砂筛分控制参数获取的流程示意图;
[0013] 图3为一个实施例中一种胶辊的喷砂筛分优化控制系统的结构框图
[0014] 图4为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
[0015] 附图标记说明:初始喷砂筛分控制空间获取模块11,喷砂筛分数据集获取模块12,筛选参数区间构建模块13,喷砂筛分控制空间获取模块14,喷砂筛分控制寻优函数构建模块15,目标喷砂筛分控制方案获取模块16,喷砂筛分控制进行模块17。

具体实施方式

[0016] 为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
[0017] 如图1所示,本申请提供了一种胶辊的喷砂筛分优化控制方法,所述方法应用于一胶辊的辊面喷砂筛分装置,所述辊面喷砂筛分装置包括喷砂组件、筛分组件,所述方法包括:
[0018] 分别获取所述喷砂组件、所述筛分组件的控制参数范围,建立初始喷砂压力空间、初始筛网孔径空间,获取初始喷砂筛分控制空间;
[0019] 胶辊以金属或其他材料为芯,外覆橡胶经硫化而制成的辊状制品,一般由外层胶、硬质胶层、金属芯、辊颈和通气孔组成;胶辊喷砂是一种对胶辊表面进行处理的技术,主要是利用高速喷射的砂粒对胶辊表面进行冲击和切削,以清除表面的污垢、化物和其他杂质,所述辊面喷砂筛分装置确实包括喷砂组件和筛分组件,所述喷砂组件主要负责喷砂处理,包括喷砂室、输送机构、支架、喷砂机构、转动机构和出砂口等部分,筛分组件则负责对喷砂处理后的砂粒进行筛分,包括振动筛、砂斗、出砂管和废砂斗等部分;通过使用所述辊面喷砂筛分装置实现喷砂操作,提高胶辊的表面质量和粗糙度,增加涂层与胶辊表面的附着力,从而提高胶辊的使用性能和寿命。本申请通过提供一种胶辊的喷砂筛分优化控制方法,达到了提高生产效率、降低成本的技术效果。
[0020] 所述喷砂组件的控制参数范围是指所述喷砂组件的各项控制参数的值域,例如在所述喷砂组件中,喷砂压力可以根据喷砂设备的规格和胶辊的材质来确定,一般是0.3MPa至0.8MPa;喷砂时间通常根据胶辊的脏污程度和期望的处理效果来设定,一般为10秒至60秒等;所述筛分组件控制参数范围是指所述筛分组件的各项控制参数值域,例如筛网孔径中,所述筛网孔径决定了筛分后砂粒的大小,则需要考虑喷砂处理后的砂粒大小和分布,所述筛网孔径的控制参数范围可以是0.5mm至2.0mm;筛分时间是指筛分过程的持续时间,通常根据砂粒的流量和筛分效率来设定;基于所述喷砂组件和所述筛分组件的控制参数范围,建立初始喷砂压力空间和初始筛网孔径空间,所述初始喷砂压力空间是指建立一个包含所述喷砂压力的值域的一维空间,其中一维空间只存在一个方向的空间,通常被描述为一条直线;基于所述筛分组件的控制参数范围建立一个包含所述初始筛网孔径的值域的一维空间,将所述初始喷砂压力空间和所述初始筛网孔径空间进行组合,获取初始喷砂筛分控制空间,所述初始喷砂筛分控制空间包含所述喷砂压力和筛网孔径的所有组合方式,具体而言,建立一个平面直坐标系,以所述喷砂压力的值域在x轴上进行标注,以所述筛网孔径的值域在y轴上进行标注,将四点按次序连接,获取的长方形即为所述初始喷砂筛分控制空间,所述喷砂压力和所述筛网孔径的任意组合都可以在所述长方形上用坐标点进行表示。由于不同的胶辊材质和喷砂介质可能会对控制参数有不同的要求,因此在实际操作中要对控制参数进行调整和优化。通过获取初始喷砂筛分控制空间,为后续进行喷砂筛分优化控制提供了基础
[0021] 采用所述辊面喷砂筛分装置对目标胶辊体进行喷砂筛分测试,获取喷砂筛分数据集,其中,所述喷砂筛分数据集包括不同控制参数下的喷砂筛分效果数据;
[0022] 目标胶辊体是指需要进行喷砂筛分优化的胶辊,记作目标胶辊体,采用所述辊面喷砂筛分装置对目标胶辊体进行喷砂筛分测试,即使用不同组合的控制参数对所述目标胶辊体进行喷砂,并记录下不同控制参数对应的喷砂筛分效果,将所述喷砂筛分效果整合成数据,将整合数据进行归纳收集,获取所述喷砂筛分数据集,所述喷砂筛分数据集包括不同控制参数下的喷砂筛分效果数据;例如采用0.3MPa的喷砂压力,0.5mm的筛网孔径对所述目标胶辊体进行喷砂操作,获得0.3MPa和0.5mm的喷砂筛分效果数据,将所述喷砂筛分效果数据添加至所述喷砂筛分数据集,根据上述方法遍历所述初始喷砂筛分控制空间,获取喷砂筛分数据集,为后续评估不同控制参数下的喷砂筛分效果,确定最优的喷砂筛分参数提供了铺垫。
[0023] 获取所述目标胶辊体的胶辊特征参数,其中,所述胶辊特征参数包括几何参数、材料特性;
[0024] 获取所述辊面喷砂筛分装置的装置特征参数;
[0025] 基于所述胶辊特征参数和所述装置特征参数,构建喷砂筛分装置孪生模型;
[0026] 对所述控制参数范围进行等区间划分,获取多个划分控制参数;
[0027] 将所述多个划分控制参数输入所述喷砂筛分装置孪生模型,进行喷砂筛分测试,获取所述喷砂筛分数据集。
[0028] 获取所述目标胶辊体的胶辊特征参数,所述胶辊特征参数是指用于描述所述目标胶辊体的一系列特征数据,所述胶辊特征参数包括几何参数、材料特性,其中,几何参数是指所述目标胶辊体的尺寸、形状等基本信息数据;材料特性是指所述目标胶辊体的硬度、耐磨性和抗腐蚀性等信息;获取所述辊面喷砂筛分装置的装置特征参数,其中装置特征参数是指所述辊面喷砂筛分装置的各类参数,例如喷砂压力、筛网孔径、喷砂时间等;基于获取的胶辊特征参数和装置特征参数,结合已知的喷砂筛分数据,构建一个能够模拟实际喷砂筛分过程的孪生模型,所述孪生模型具备所述辊面喷砂筛分装置的所有功能和性能信息,可以实现对其的仿真和监测,所述喷砂筛分装置孪生模型能够模拟不同控制参数下的喷砂筛分效果;将所述控制参数范围进行等区间划分,例如所述控制参数范围是1‑100,则将所述控制参数范围划分成1、20、40、60、80、100,只对上述控制参数进行测试,可以提高测试效率;将所述划分控制参数组合输入到所述喷砂筛分装置孪生模型中,模拟喷砂筛分过程,记录每个参数组合下的模拟结果,包括筛分效率、砂粒分布、胶辊磨损等,形成喷砂筛分数据集;通过所述喷砂筛分测试,获得了在不同控制参数下的喷砂筛分效果数据,为后续的数据分析、模型训练和工艺优化提供了坚实的基础。
[0029] 基于预设喷砂筛分效果,对所述喷砂筛分效果数据进行筛选,根据筛选结果构建筛选参数区间;
[0030] 预设喷砂筛分效果,由工作人员基于历史数据和客户需求等进行设置,从所述喷砂筛分数据集中筛选出符合所述预设喷砂筛分效果的数据,获得筛选结果,所述筛选结果包括符合所述预设喷砂筛分效果的数据以及其对应的所述控制参数,基于所述筛选结果,整合所述控制参数获取筛选参数区间,例如所述筛选结果包括20‑40,40‑60,则所述筛选参数区间为所述筛选结果的并集20‑60,获取所述筛选参数区间。基于预设的喷砂筛分效果对喷砂筛分数据进行筛选,并根据筛选结果构建筛选参数区间,为后续的喷砂筛分操作提供数据支持。
[0031] 基于所述筛选参数区间,对所述初始喷砂筛分控制空间执行参数约束,获取喷砂筛分控制空间;
[0032] 所述初始喷砂筛分控制空间涵盖了所有可能的控制参数组合,包括喷砂压力和筛网孔径,所述初始喷砂筛分控制空间属于广义区间,因为所述初始喷砂筛分控制空间包括了所有的参数组合,而不考虑所述参数组合能否达到预期的筛分效果;对所述初始喷砂筛分控制空间执行参数约束,即使用构建的所述筛选参数区间来限制初始喷砂筛分控制空间,所述筛选参数区间是基于实际喷砂筛分效果和预设目标之间的比较得出的,所述筛选参数区间代表了更为合理和有效的参数范围,通过排除不满足所述筛选参数区间的参数组合,可以缩小所述初始喷砂筛分控制空间,使其更加精确;通过参数约束,获取喷砂筛分控制空间,所述喷砂筛分控制空间只包含符合所述筛选参数区间的控制参数组合,提高了喷砂筛分工艺的稳定性和效率。
[0033] 基于胶辊喷砂筛分工艺要求,构建喷砂筛分控制寻优函数,所述喷砂筛分控制寻优函数表达式如下:
[0034]
[0035] f(T,P,D)=k1·T‑k2·P‑k3·D;
[0036] 其中,FIT为适应度,T为喷砂时间,P为喷砂压力,D为筛网孔径,f(T,P,D)为筛分时间,g(T,P,D)为颗粒大小分布的均匀性指标,表征产品质量,ω1、ω2分别为第一权重和第二权重;k1、k2、k3分别为喷砂时间、喷砂压力、筛网孔径对筛分时间的影响系数。
[0037] 喷砂筛分控制寻优函数是一个用于找到最佳喷砂筛分控制参数组合的函数,所述喷砂筛分控制寻优函数的目标是在给定的控制参数范围内,通过一定的优化算法,找到能够使喷砂筛分效果达到最优或满足特定要求的参数组合,其中,FIT为适应度,T为喷砂时间,P为喷砂压力,D为筛网孔径,f(T,P,D)为筛分时间,g(T,P,D)为颗粒大小分布的均匀性指标,表征产品质量,ω1、ω2分别为第一权重和第二权重;k1、k2、k3分别为喷砂时间、喷砂压力、筛网孔径对筛分时间的影响系数。
[0038] 基于所述喷砂筛分控制寻优函数,在所述喷砂筛分控制空间内,对喷砂筛分控制参数进行参数寻优,获取目标喷砂筛分控制方案;
[0039] 基于所述喷砂筛分控制寻优函数,在喷砂筛分控制空间内对喷砂筛分控制参数进行参数寻优,找到使筛分效果达到最优的控制参数组合,在喷砂筛分控制空间内,使用优化算法对控制参数进行迭代搜索,在每次迭代中,评估当前参数组合下的喷砂筛分效果,并根据寻优函数计算适应度值,根据所述喷砂筛分控制寻优函数的计算规则,更新所述喷砂筛分控制参数,并继续搜索,直到满足终止条件,其中终止条件是指停止寻优的条件,例如达到最大迭代次数、适应度值收敛等。通过在喷砂筛分控制空间内对控制参数进行寻优,找到使筛分效果最优的控制方案,并将其应用于实际生产中,以提高喷砂筛分工艺的效率和产品质量。
[0040] 在所述喷砂筛分控制空间内,随机生成第一喷砂压力参数、第一筛网孔径参数,作为第一喷砂筛分控制参数;
[0041] 在所述喷砂筛分控制空间内,随机生成第二喷砂压力参数、第二筛网孔径参数,作为第二喷砂筛分控制参数;
[0042] 基于所述喷砂筛分控制寻优函数,对所述第一喷砂筛分控制参数、所述第二喷砂筛分控制参数进行选择性保留,获取当前最优喷砂筛分控制参数;
[0043] 基于所述当前最优喷砂筛分控制参数,继续迭代寻优,直到达到优化收敛条件,获得最优喷砂筛分控制参数,作为目标喷砂筛分控制方案。
[0044] 在所述喷砂筛分控制空间内,任意选择一个喷砂压力参数和筛网孔径参数作为第一喷砂压力参数、第一筛网孔径参数,生成第一喷砂筛分控制参数,然后选取任意选择一个喷砂压力参数和筛网孔径参数作为第二喷砂压力参数、第二筛网孔径参数,作为第二喷砂筛分控制参数,其中所述第一喷砂压力参数和第二喷砂压力参数相同时,第一筛网孔径参数不等于第二筛网孔径参数;基于所述喷砂筛分控制寻优函数,对所述第一喷砂筛分控制参数、所述第二喷砂筛分控制参数进行选择性保留,即根据所述喷砂筛分控制寻优函数对所述第一喷砂筛分控制参数、所述第二喷砂筛分控制参数进行计算,对比所述第一喷砂筛分控制参数、所述第二喷砂筛分控制参数的计算结果,获取当前最优喷砂筛分控制参数,例如比较第一喷砂筛分控制参数和所述第二喷砂筛分控制参数的适应度值,保留适应度值更好的喷砂筛分控制参数作为当前最优喷砂筛分控制参数,如果第二喷砂筛分控制参数的适应度值更优,则替换第一喷砂筛分控制参数;否则,保持第一喷砂筛分控制参数不变;重复上述操作,不断生成新的喷砂筛分控制参数组合,并与当前最优参数组合进行比较,每次迭代都保留适应度值更好的参数组合,设定一个优化收敛条件,如连续多次迭代中适应度值的改善小于某个阈值,或者达到预设的最大迭代次数,当满足这个条件时,认为寻优过程已经收敛,当前最优喷砂筛分控制参数即为所求的目标喷砂筛分控制方案。通过上述方法,可以在所述喷砂筛分控制空间内逐步逼近最优解,最终获得一组能够使筛分效果达到最优的控制参数组合。
[0045] 如图2所示,分别对所述第一喷砂筛分控制参数、所述第二喷砂筛分控制参数进行喷砂筛分模拟,获取第一喷砂筛分模拟结果、第二喷砂筛分模拟结果;
[0046] 采用所述喷砂筛分控制寻优函数,分别对所述第一喷砂筛分模拟结果、所述第二喷砂筛分模拟结果进行适应度评估,获得第一适应度、第二适应度;
[0047] 比较所述第一适应度、所述第二适应度,保留适应度大的喷砂筛分控制参数,作为所述当前最优喷砂筛分控制参数。
[0048] 基于所述喷砂筛分装置孪生模型对所述第一喷砂筛分控制参数、所述第二喷砂筛分控制参数喷砂筛分模拟,获取第一喷砂筛分模拟结果、第二喷砂筛分模拟结果,所述第一喷砂筛分模拟结果是指在所述第一喷砂筛分控制参数下的所述目标胶辊体的具体情况,作为所述第一喷砂筛分模拟结果,包括筛分时间、筛分效率、颗粒大小分布等指标,同理,可得所述第二筛分模拟结果,使用喷砂筛分控制寻优函数,对第一喷砂筛分模拟结果中的各项指标进行评估,计算第一适应度值,该值反映了在第一组控制参数下喷砂筛分效果,同样地,对第二喷砂筛分模拟结果使用相同的寻优函数进行评估,计算第二适应度值,该值反映了在第二组控制参数下喷砂筛分效果,比较第一适应度和第二适应度的大小,如果所述第二适应度大于所述第一适应度,则保留所述第二喷砂筛分控制参数作为当前最优喷砂筛分控制参数;否则,保留第一喷砂筛分控制参数。重复上述过程,即生成新的控制参数组合、进行喷砂筛分模拟、评估适应度、比较并保留最优参数,直到满足优化收敛条件。当优化过程收敛或达到预设的迭代次数时,输出当前保留的最优喷砂筛分控制参数作为目标喷砂筛分控制方案。通过上述方法,可以更准确地评估不同控制参数下的喷砂筛分效果,从而逐步逼近最优的喷砂筛分控制方案。
[0049] 在选择性保留过程中,保存未保留的喷砂筛分控制参数,构建舍弃喷砂筛分控制参数集合;
[0050] 当达到第一迭代次数时,对所述舍弃喷砂筛分控制参数集合进行随机扰动,获取扰动喷砂筛分控制参数集合,其中,所述随机扰动的幅度随迭代次数的增加而减小;
[0051] 基于所述扰动喷砂筛分控制参数集合,进行所述当前最优喷砂筛分控制参数的选择性保留。
[0052] 在选择性保留过程中引入舍弃喷砂筛分控制参数集合,并对这些被舍弃的参数进行随机扰动,是一种有效的优化策略,有助于避免陷入局部最优解,在每次迭代中选择性保留适应度较高的喷砂筛分控制参数后,将未保留的参数添加到一个集合中,称为舍弃喷砂筛分控制参数集合,即包含未保留所述喷砂筛分控制参数的集合,设置第一迭代次数,由工作人员自行设定,当达到所述第一迭代次数时,对舍弃喷砂筛分控制参数集合中的参数进行随机扰动,通过进行随机扰动,在所述喷砂筛分控制参数的基础上引入一些变化,以产生新的参数组合,随机扰动的幅度应随着迭代次数的增加而减小,即在优化的初期,允许较大的参数变化以进行更广泛的搜索;而在优化的后期,减小扰动幅度,以便更精细地调整参数,接近最优解,获取扰动喷砂筛分控制参数集合;同上述方法,使用喷砂筛分控制寻优函数对扰动喷砂筛分控制参数集合中的每个参数进行评估,并根据适应度值进行选择性保留,保留适应度教导的参数作为新的候选最优参数,通过引入舍弃喷砂筛分控制参数集合并进行随机扰动,可以增加算法的多样性,避免过早收敛到局部最优解,并提高找到全局最优解的可能性。同时,随着迭代次数的增加减小扰动幅度,有助于在搜索后期提高最优解的精度
[0053] 将所述目标喷砂筛分控制方案传输至所述辊面喷砂筛分装置,进行所述目标胶辊体的喷砂筛分控制。
[0054] 在喷砂筛分控制优化过程完成后,获得所述目标喷砂筛分控制方案,将所述目标喷砂筛分控制方案传输到辊面喷砂筛分装置,对所述目标胶辊体进行喷砂筛分控制,将目标喷砂筛分控制方案传输至辊面喷砂筛分装置,并进行目标胶辊体的喷砂筛分控制,可以确保喷砂筛分过程按照优化后的方案进行,提高筛分效率和产品质量。
[0055] 当喷砂筛分结束后,进行所述目标胶辊体的喷砂筛分质量评估,获取喷砂筛分质量评估结果;
[0056] 获取预设喷砂筛分质量,计算所述喷砂筛分质量评估结果与所述预设喷砂筛分质量的质量偏差值;
[0057] 当所述质量偏差值超出预设质量偏差值时,根据所述质量偏差值进行所述目标喷砂筛分控制方案的修正。
[0058] 在喷砂筛分结束后,对所述目标胶辊体的喷砂筛分质量进行评估,包括检查筛分后的颗粒大小分布、筛分效率、表面粗糙度等指标;获取预设喷砂筛分质量,由工作人员自行设定,此处不做限制;将喷砂筛分质量评估结果与预设喷砂筛分质量进行对比,计算质量偏差值,质量偏差值表示所述喷砂筛分质量的实际情况与预设情况的偏差数据;预设质量偏差值是允许的最大偏差范围,如果质量偏差值超出预设质量偏差值,说明喷砂筛分效果不理想,需要进行控制方案的修正,包括调整喷砂压力、筛网孔径等参数,修正后的喷砂筛分控制方案应减小质量偏差值,提高喷砂筛分效果。通过这种方法,可以不断修正和完善喷砂筛分控制方案,确保喷砂筛分过程能够稳定地达到预设质量要求,提高产品质量和生产效率。采用本方法解决了现有技术中由于喷砂筛分物料选择和筛分设备参数选取较难,导致的喷砂效果较差技术问题,达到了优化喷砂筛分工艺参数和操作方式,降低能源消耗和资源浪费,提高喷砂成品质量的技术效果。
[0059] 如图3所示,本申请实施例包括一种胶辊的喷砂筛分优化控制系统,所述系统包括:
[0060] 初始喷砂筛分控制空间获取模块11,所述初始喷砂筛分控制空间获取模块11用于分别获取所述喷砂组件、所述筛分组件的控制参数范围,建立初始喷砂压力空间、初始筛网孔径空间,获取初始喷砂筛分控制空间;
[0061] 喷砂筛分数据集获取模块12,所述喷砂筛分数据集获取模块12用于采用所述辊面喷砂筛分装置对目标胶辊体进行喷砂筛分测试,获取喷砂筛分数据集,其中,所述喷砂筛分数据集包括不同控制参数下的喷砂筛分效果数据;
[0062] 筛选参数区间构建模块13,所述筛选参数区间构建模块13用于基于预设喷砂筛分效果,对所述喷砂筛分效果数据进行筛选,根据筛选结果构建筛选参数区间;
[0063] 喷砂筛分控制空间获取模块14,所述喷砂筛分控制空间获取模块14用于基于所述筛选参数区间,对所述初始喷砂筛分控制空间执行参数约束,获取喷砂筛分控制空间;
[0064] 喷砂筛分控制寻优函数构建模块15,所述喷砂筛分控制寻优函数构建模块15用于基于胶辊喷砂筛分工艺要求,构建喷砂筛分控制寻优函数;
[0065] 目标喷砂筛分控制方案获取模块16,所述目标喷砂筛分控制方案获取模块16用于基于所述喷砂筛分控制寻优函数,在所述喷砂筛分控制空间内,对喷砂筛分控制参数进行参数寻优,获取目标喷砂筛分控制方案;
[0066] 喷砂筛分控制进行模块17,所述喷砂筛分控制进行模块17用于将所述目标喷砂筛分控制方案传输至所述辊面喷砂筛分装置,进行所述目标胶辊体的喷砂筛分控制。
[0067] 进一步地,本申请实施例还包括:
[0068] 胶辊特征参数获取模块,所述胶辊特征参数获取模块用于获取所述目标胶辊体的胶辊特征参数,其中,所述胶辊特征参数包括几何参数、材料特性;
[0069] 装置特征参数获取模块,所述装置特征参数获取模块用于获取所述辊面喷砂筛分装置的装置特征参数;
[0070] 喷砂筛分装置孪生模型构建模块,所述喷砂筛分装置孪生模型构建模块用于基于所述胶辊特征参数和所述装置特征参数,构建喷砂筛分装置孪生模型;
[0071] 划分控制参数获取模块,所述划分控制参数获取模块用于对所述控制参数范围进行等区间划分,获取多个划分控制参数;
[0072] 喷砂筛分数据集获取模块,所述喷砂筛分数据集获取模块用于将所述多个划分控制参数输入所述喷砂筛分装置孪生模型,进行喷砂筛分测试,获取所述喷砂筛分数据集。
[0073] 进一步地,本申请实施例还包括:
[0074] 喷砂筛分控制寻优函数获取模块,所述喷砂筛分控制寻优函数获取模块用于所述喷砂筛分控制寻优函数的表达式如下:
[0075]
[0076] f(T,P,D)=k1·T‑k2·P‑k3·D;
[0077] 其中,FIT为适应度,T为喷砂时间,P为喷砂压力,D为筛网孔径,f(T,P,D)为筛分时间,g(T,P,D)为颗粒大小分布的均匀性指标,表征产品质量,ω1、ω2分别为第一权重和第二权重;k1、k2、k3分别为喷砂时间、喷砂压力、筛网孔径对筛分时间的影响系数。
[0078] 进一步地,本申请实施例还包括:
[0079] 第一喷砂筛分控制参数获取模块,所述第一喷砂筛分控制参数获取模块用于在所述喷砂筛分控制空间内,随机生成第一喷砂压力参数、第一筛网孔径参数,作为第一喷砂筛分控制参数;
[0080] 第二喷砂筛分控制参数获取模块,所述第二喷砂筛分控制参数获取模块用于在所述喷砂筛分控制空间内,随机生成第二喷砂压力参数、第二筛网孔径参数,作为第二喷砂筛分控制参数;
[0081] 最优喷砂筛分控制参数获取模块,所述最优喷砂筛分控制参数获取模块用于基于所述喷砂筛分控制寻优函数,对所述第一喷砂筛分控制参数、所述第二喷砂筛分控制参数进行选择性保留,获取当前最优喷砂筛分控制参数;
[0082] 目标喷砂筛分控制方案获取模块,所述目标喷砂筛分控制方案获取模块用于基于所述当前最优喷砂筛分控制参数,继续迭代寻优,直到达到优化收敛条件,获得最优喷砂筛分控制参数,作为目标喷砂筛分控制方案。
[0083] 进一步地,本申请实施例还包括:
[0084] 模拟结果获取模块,所述模拟结果获取模块用于分别对所述第一喷砂筛分控制参数、所述第二喷砂筛分控制参数进行喷砂筛分模拟,获取第一喷砂筛分模拟结果、第二喷砂筛分模拟结果;
[0085] 适应度评估模块,所述适应度评估模块用于采用所述喷砂筛分控制寻优函数,分别对所述第一喷砂筛分模拟结果、所述第二喷砂筛分模拟结果进行适应度评估,获得第一适应度、第二适应度;
[0086] 最优喷砂筛分控制参数获取模块,所述最优喷砂筛分控制参数获取模块用于比较所述第一适应度、所述第二适应度,保留适应度大的喷砂筛分控制参数,作为所述当前最优喷砂筛分控制参数。
[0087] 进一步地,本申请实施例还包括:
[0088] 舍弃喷砂筛分控制参数集合构建模块,所述舍弃喷砂筛分控制参数集合构建模块用于在选择性保留过程中,保存未保留的喷砂筛分控制参数,构建舍弃喷砂筛分控制参数集合;
[0089] 随机扰动模块,所述随机扰动模块用于当达到第一迭代次数时,对所述舍弃喷砂筛分控制参数集合进行随机扰动,获取扰动喷砂筛分控制参数集合,其中,所述随机扰动的幅度随迭代次数的增加而减小;
[0090] 选择性保留模块,所述选择性保留模块用于基于所述扰动喷砂筛分控制参数集合,进行所述当前最优喷砂筛分控制参数的选择性保留。
[0091] 进一步地,本申请实施例还包括:
[0092] 喷砂筛分质量评估结果获取模块,所述喷砂筛分质量评估结果获取模块用于当喷砂筛分结束后,进行所述目标胶辊体的喷砂筛分质量评估,获取喷砂筛分质量评估结果;
[0093] 质量偏差值计算模块,所述质量偏差值计算模块用于获取预设喷砂筛分质量,计算所述喷砂筛分质量评估结果与所述预设喷砂筛分质量的质量偏差值;
[0094] 喷砂筛分控制方案修正模块,所述喷砂筛分控制方案修正模块用于当所述质量偏差值超出预设质量偏差值时,根据所述质量偏差值进行所述目标喷砂筛分控制方案的修正。
[0095] 关于一种胶辊的喷砂筛分优化控制系统的具体实施例可以参见上文中对于一种胶辊的喷砂筛分优化控制方法的实施例,在此不再赘述。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0096] 在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图4所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储新闻数据以及时间衰减因子等数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行以实现一种胶辊的喷砂筛分优化控制方法。
[0097] 本领域技术人员可以理解,图4中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
[0098] 在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现一种胶辊的喷砂筛分优化控制方法的步骤。
[0099] 在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现一种胶辊的喷砂筛分优化控制方法的步骤。
[0100] 以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0101] 以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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