一种多同轴电缆护套机协同生产方法

摘要

本发明涉及一种多同轴电缆护套机协同生产方法。目前实际生产中主要是靠工作人员经验。本发明方法首先针对台同轴电缆护套机的生产单位，分别采集所有生产材料情况下各台的生产操作参数及生产品质指标，建立数据库；然后对每台采用多输出支持向量机方法建模，分别建立每种生产材料下，各同轴电缆护套机的产品品质与各生产操作参数间的模型，再将每台不同生产材料模型组合为一个单台护套生产机的整体模型，共建立个单台护套生产机的整体模型；利用粒子群优化算法，进行各生产任务的优化。本发明方法利用数据挖掘技术和并行优化算法建立特性模型，结合寻优算法对各台生产任务分配优化，达到最优的同轴电缆护套机在最优的生产任务下生产的目标。

主权项

1. 一种多同轴电缆护套机协同生产方法，其特征在于该方法的具体步骤是：步骤(1).针对同轴电缆护套机总台数为()台的生产单位，分别采集所有生产材料情况下，各台同轴电缆护套机生产操作参数及相关的表征同轴电缆护套生产品质指标，建立数据库；同轴电缆护套机生产操作参数通过同轴电缆护套机运行数控系统获取，或直接通过仪器测量采集,不同的护套生产材料分开采集数据，以便有针对性的分别建模；所述的同轴电缆护套机生产操作参数的数据包括：同轴电缆护套的生产材料、给料速度、芯线穿过护套机速度、生产温度；所述的表征同轴电缆护套生产品质指标的数据包括：护套的抗老化指标、单位长度平均气泡数量和抗磨性能指标；步骤(2).对每台同轴电缆护套机采用多输出支持向量机方法建模，分别建立每种护套生产材料下，各同轴电缆护套机的产品品质与各生产操作参数间的模型，然后将每台护套生产机的不同生产材料模型组合为一个单台护套生产机的整体模型，共建立个单台护套生产机的整体模型；具体建模方法如下：用于建模样本的输入参数及输出参数表示为，其中表示第组作为输入数据向量的同轴电缆护套机生产操作参数，表示第组作为输出参数向量的同轴电缆护套生产品质的指标，为样本数量；以实际运行数据为基础，建立各同轴电缆护套机的产品品质与各生产操作参数间的单台护套生产机的整体模型；采用支持向量机方法建模，支持向量机核函数选为径向基函数参数σ为径向基函数的宽度、为映射函数，设所求的目标函数为：，为模型输出的向量值，为权重系数向量，为截距向量；引入松弛因子ξ^*_i≥0和ξ_i≥0以及允许拟合误差ε，模型通过约束条件，最小化获得；其中常数C>0为惩罚系数，为预测超出允许拟合误差点的数量，；该最小化问题为一个凸二次规划问题，引入拉格朗日函数：其中：≥0,≥0,为拉格朗日乘数；在鞍点处，函数L是关于w,b,ξ_i,ξ_i^*的极小点，也是极大点，最小化问题转化为求其对偶问题的最大化问题；拉格朗日函数L在鞍点处是关于w,b,ξ_i,ξ_i^*极小点，得：可得拉格朗日函数的对偶函数：此时，按照库恩-塔克(KKT)条件定理，在鞍点有下式成立：由上式可见，α_i·α_i^*=0,α_i和α_i^*都不会同时为非零，可得：从上式可求出向量b，获得模型；步骤(3).利用粒子群优化算法，结合步骤(2)所建各同轴电缆护套机的产品品质与各生产操作参数间的单台护套生产机的整体模型，进行各生产任务的优化，具体步骤如下：a.定义粒子群算法初始群体向量的各维分量，分别为各同轴电缆护套机的生产操作参数及护套生产材料种类；b.设定粒子群算法的搜索目标和迭代次数，搜索目标为各同轴电缆护套机生产品质的设定目标，该设定目标可以是生产品质的综合目标，也可以是单一生产品质目标，也可以是多目标同时优化，由实际生产需要确定；c.单位时间生产需完成同轴电缆护套的长度为总的单位时间生产任务，各台同轴电缆护套机的允许最高单位时间生产任务之和为各台同轴电缆护套机的允许最高单位时间生产任务，，为第台同轴电缆护套机的允许最高单位时间生产任务，当时，设为已初始化好的各同轴电缆护套机的总单位时间生产任务，，其中,为已初始化好的各同轴电缆护套机的初始化单位时间生产任务，当时，，为第台同轴电缆护套机的初始化生产任务，第台同轴电缆护套机之后各台同轴电缆护套机()生产任务为0，否则第台同轴电缆护套机生产任务初始化区间为：，在此区间上产生初始的第台同轴电缆护套机的生产任务个体；依据以上的步骤初始化群体向量，其中芯线速度由分配的生产任务决定，其他生产操作参数依据实际同轴电缆护套生产机的情况或工艺生产需求设定，结合步骤(2)所建各同轴电缆护套机产品品质与生产操作参数间模型，根据初始群体中各同轴电缆护套机的生产任务，获得各同轴电缆护套机在初始群体生产任务下的优化目标初始值，然后根据设定的搜索目标，用粒子群算法进行迭代计算，搜索最优生产任务分配情况；d.当粒子群算法完成迭代次数或找到设定要求的最优时，停止计算获得相应最优的群体向量，即获得最优的各台同轴电缆护套机的生产任务分配。