專利名稱：一種同軸電纜護套機優(yōu)化運行的建模方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于信息與控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種同軸電纜護套機優(yōu)化運行的建模方法。
背景技術(shù)：
同軸電纜護套機優(yōu)化運行是保證同軸電纜護套品質(zhì)的重要技術(shù)手段，其目標是在一定的生產(chǎn)材料(護套材料)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)的運行狀態(tài)。同軸電纜護套機所用護套材料、生產(chǎn)過程中的溫度及芯線通過護套機的速度等生產(chǎn)操作參數(shù)的搭配，對同軸電纜護套的品質(zhì)有直接的影響，不同的護套材料、生產(chǎn)過程中溫度及芯線穿過護套機速度等生產(chǎn)操作參數(shù)的配置，會直接導(dǎo)致不同的電纜護套的老化性能指標、抗磨性能指標甚至是有無氣泡(或氣泡多少)等情況。對于給定的護套材料，在給定的護套機上生產(chǎn)，針對不同的規(guī)格要求，存在一種最優(yōu)的運行方案，能夠使相應(yīng)護套品質(zhì)指標最優(yōu)化。但是，生產(chǎn)操作參數(shù)與品質(zhì)指標間有著復(fù)雜的關(guān)系，要找到最優(yōu)的生產(chǎn)運行方案并不容易。雖然科學(xué)技術(shù)不斷進步，自動化程度也在不斷提高，但是同軸電纜護套機優(yōu)化運行問題還沒有很好的得到解決。實際中同軸電纜護套機運行主要是靠工作人員經(jīng)驗，針對具體的護套機和生產(chǎn)材料情況，通過既有的經(jīng)驗來進行生產(chǎn)操作參數(shù)配置，幾乎談不到優(yōu)化。因此通過此種方法得到的生產(chǎn)操作參數(shù)配置還存在較大的提升空間，另外，該方法不能實現(xiàn)實時在線的優(yōu)化。如果能通過數(shù)據(jù)挖掘的優(yōu)勢，在大量實際運行數(shù)據(jù)中挖掘出生產(chǎn)操作參數(shù)與品質(zhì)指標間的關(guān)系模型，并將此模型應(yīng)用于護套機的運行優(yōu)化，將會使護套機的生產(chǎn)效果大大提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對同軸電纜護套機優(yōu)化運行中的難題，提出一種兼顧模型預(yù)測能力與泛化能力的建模方法，采用此建模方法所建模型保證了同軸電纜護套機的生產(chǎn)操作參數(shù)與品質(zhì)指標間關(guān)系的準確性，是進行同軸電纜護套生產(chǎn)優(yōu)化的有利工具。本發(fā)明方法具體是根據(jù)護套的生產(chǎn)材料進行分類，將每種生產(chǎn)材料類為一類，對其采用學(xué)習(xí)能力和函數(shù)逼近能力強的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模方法。在建模前對建模數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，以保證模型的預(yù)測能力和泛化能力，最終應(yīng)用時根據(jù)實際所用材料選擇相對應(yīng)的一類模型進行優(yōu)化。該方法克服了實際生產(chǎn)中，依靠操作人員經(jīng)驗來判斷生產(chǎn)操作參數(shù)與品質(zhì)指標間關(guān)系中不確定及誤差大的不足，通過數(shù)據(jù)選擇和預(yù)處理保證了模型的預(yù)測精度和泛化能力。本發(fā)明的技術(shù)方案是通過護套生產(chǎn)材料分類的數(shù)據(jù)采集、建模，數(shù)據(jù)樣本的選擇和預(yù)處理、建立不同生產(chǎn)材料對應(yīng)的不同類的模型，并根據(jù)實際生產(chǎn)種生產(chǎn)材料情況選則相應(yīng)類的模型進行優(yōu)化等手段，確立了一種同軸電纜護套機優(yōu)化運行的建模方法，利用該方法可有效提高護套機生產(chǎn)操作參數(shù)與品質(zhì)指標間關(guān)系的準確性。本發(fā)明方法的具體步驟是步驟(I).根據(jù)給定護套機進行所有可能采用的護套生產(chǎn)材料分類，每一種材料為一類，并針對每一類護套的生產(chǎn)材料的采集同軸電纜護套機生產(chǎn)操作參數(shù)及相關(guān)的表征同軸電纜護套生產(chǎn)品質(zhì)指標，建立數(shù)據(jù)庫；具體的同軸電纜護套機生產(chǎn)操作參數(shù)通過同軸電纜護套機運行數(shù)控系統(tǒng)獲取，或直接通過儀器測量采集，其獲得的方法均為成熟技術(shù)；
所述的同軸電纜護套機生產(chǎn)操作參數(shù)的數(shù)據(jù)包括同軸電纜護套的生產(chǎn)給料速度(甸、芯線穿過護套機速度(O和生產(chǎn)溫度￠);所述的表征同軸電纜護套生產(chǎn)品質(zhì)指標的數(shù)據(jù)包括護套的抗老化指標(灼、單位長度平均氣泡數(shù)量(《)和抗磨性能指標(K)；
這個過程是積累數(shù)據(jù)的階段，為后邊的數(shù)據(jù)挖掘建模做準備；
步驟(2).對各分類數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行選擇和預(yù)處理，針對給定的護套機和護套生·產(chǎn)材料，選擇50 200組數(shù)據(jù)作為建模數(shù)據(jù)，包括給料速度(勻、芯線穿過護套機速度(H、生產(chǎn)溫度ω及護套的抗老化指標(Λ、單位長度平均氣泡數(shù)量O)和抗磨性能指標O)的情況；對作為模型輸入量的生產(chǎn)操作參數(shù)(給料速度(妁，芯線穿過護套機速度(H ,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，并進行歸一化處理；
步驟(3).采用多輸入多輸出的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法針對建模數(shù)據(jù)建模，建立護套的品質(zhì)指標與生產(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)及表征護套生產(chǎn)品質(zhì)性能的綜合指標的輸出參數(shù)可以表不
為{ .，八}^ ,其中表示第i組作為輸入數(shù)據(jù)的護套生產(chǎn)操作參數(shù)向量，h表示第；組作為
輸出參數(shù)的表征護套生產(chǎn)品質(zhì)的向量，況為樣本數(shù)量，以實際運行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立生產(chǎn)操作參數(shù)與護套的生產(chǎn)品質(zhì)指標間的模型；對于個隱節(jié)點的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)其輸出為
權(quán)利要求
1.一種同軸電纜護套機優(yōu)化運行的建模方法，其特征在于該方法的具體步驟是步驟(I).根據(jù)給定護套機進行護套生產(chǎn)材料分類，每一種材料為一類，并針對每一類護套的生產(chǎn)材料采集同軸電纜護套機生產(chǎn)操作參數(shù)及相關(guān)的表征同軸電纜護套生產(chǎn)品質(zhì)指標，建立數(shù)據(jù)庫；同軸電纜護套機生產(chǎn)操作參數(shù)通過同軸電纜護套機運行數(shù)控系統(tǒng)獲取， 或直接通過儀器測量采集；所述的同軸電纜護套機生產(chǎn)操作參數(shù)的數(shù)據(jù)包括同軸電纜護套的生產(chǎn)給料速度、芯線穿過護套機速度和生產(chǎn)溫度；所述的表征同軸電纜護套生產(chǎn)品質(zhì)指標的數(shù)據(jù)包括護套的抗老化指標、單位長度平均氣泡數(shù)量和抗磨性能指標；步驟(2).對各分類數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行選擇和預(yù)處理，針對給定的護套機和護套生產(chǎn)材料，選擇50 200組數(shù)據(jù)作為建模數(shù)據(jù)，包括給料速度、芯線穿過護套機速度、生產(chǎn)溫度及護套的抗老化指標、單位長度平均氣泡數(shù)量和抗磨性能指標的情況；對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，并進行歸一化處理；步驟(3).采用多輸入多輸出的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法針對建模數(shù)據(jù)建模，建立護套的品質(zhì)指標與生產(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)及表征護套生產(chǎn)品質(zhì)性能的綜合指標的輸出參數(shù)表不為，其中％表不第 組作為輸入數(shù)據(jù)的護套生產(chǎn)操作參數(shù)向量，％表不第 組作為輸出參數(shù)的表征護套生產(chǎn)品質(zhì)的向量，AT為樣本數(shù)量，以實際運行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立生產(chǎn)操作參數(shù)與護套的生產(chǎn)品質(zhì)指標間的模型；對于〃個隱節(jié)點的徑向基神經(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套機優(yōu)化運行的建模方法?，F(xiàn)有方法主要是靠工作人員經(jīng)驗。本發(fā)明方法是根據(jù)護套的生產(chǎn)材料進行分類，對其采用學(xué)習(xí)能力和函數(shù)逼近能力強的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模方法。建模前對建模數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，最終應(yīng)用時根據(jù)實際所用材料選擇相對應(yīng)的模型進行優(yōu)化。本發(fā)明方法通過護套生產(chǎn)材料分類的數(shù)據(jù)采集、建模，數(shù)據(jù)樣本的選擇和預(yù)處理、建立不同生產(chǎn)材料對應(yīng)的不同類的模型，并根據(jù)實際生產(chǎn)種生產(chǎn)材料情況選則相應(yīng)類的模型進行優(yōu)化。本發(fā)明方法克服了現(xiàn)有依靠操作人員經(jīng)驗判斷的不足，通過數(shù)據(jù)選擇和預(yù)處理保證了模型的預(yù)測精度和泛化能力，利用該方法可有效提高護套機生產(chǎn)操作參數(shù)與品質(zhì)指標間關(guān)系的準確性。
文檔編號G06N3/08GK103020447SQ20121052985
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者王春林 申請人:富通集團有限公司