The invention provides a method for soft measurement of microstructure of metal materials based on an adaptive expert system. The method comprises the following steps: (1) according to the expert system of forging process parameters and microstructure of metal materials of historical data to establish the initial, including database, reasoning machine and machine learning; (2) the actual forging process parameters and process parameters in the database to get the error vectors according to the inference process calculation of parameter matching degree; (3) to estimate the microstructure, the microstructure of the current data in the database using the parameters; (4) the expert system of self-learning, if the current estimate is the microstructure of the microstructure is new, the new process parameters and microstructure data stored in the database; otherwise, the end. The method of the invention can accurately measure the forging microstructure of the metal material on line and solve the technical problem that the microstructure of the metal material is difficult to be measured on-line.
【技术实现步骤摘要】
基于自适应专家系统的金属材料锻造微观组织软测量方法
:本专利技术属于金属材料加工工程
,涉及一种基于自适应专家系统的金属材料锻造微观组织软测量方法。
技术介绍
:由于镍基高温合金、铝合金、镁合金等金属材料具有优异的机械性能及其它服役性能,已经广泛应用于航天、航空、航海及核能领域。金属材料的微观组织(再结晶晶粒尺寸和再结晶分数)是影响其各项性能的关键因素。如何在加工过程中准确地测量金属材料的微观组织是一个亟待解决的难题。研究表明金属材料在锻造过程中的微观组织演变极为复杂,显著受到变形温度,应变速率和应变等工艺参数的综合影响。此外,在锻造过程中,现有的测量设备无法实时测量金属材料的微观组织。针对这种难以测量的物理量,可以采用软测量方法估计。目前,常用的软测量方法主要包括:基于数据驱动建模和基于过程机理建模的软测量方法。在锻造过程中,金属材料的微观组织演变极为复杂,难以建立准确的机理模型。随着智能方法的发展,神经网络、模糊集和专家系统等方法逐渐引入到多种材料微观组织和流变行为的预测建模中,并取得了良好的效果。因此,可以基于智能方法提出一种简单、快速、高效的金属材料锻造微观组织软测量方法。本专利技术方法基于自适应专家系统,结合模糊推理方法,提出了一种简单、快速、高效的金属材料锻造微观组织软测量方法,解决了金属材料锻造微观组织无法在线测量的难题。
技术实现思路
:本专利技术的目的在于提供一种金属材料锻造微观组织软测量方法,解决了金属材料锻造微观组织无法在线测量的难题。本专利技术解决上述难题的方案是:基于自适应专家系统的金属材料锻造微观组织软测量方法,该方法包括如下 ...
【技术保护点】
基于自适应专家系统的金属材料锻造微观组织软测量方法,其特征在于:针对工业锻造过程中金属材料微观组织难以在线测量的难题,基于锻造工艺数据和微观组织数据建立了自适应专家系统,可以准确软测量金属材料微观组织,该方法包括如下步骤:步骤1:根据历史的锻造工艺参数(上模具速度和位移、锻造温度)和金属材料微观组织数据(再结晶分数和再结晶晶粒尺寸)建立初始的专家系统,主要包括数据库、推理机和学习机;步骤2:将实际锻造的与数据库中的工艺参数比较得到工艺参数误差向量,根据推理机中的模糊推理方法计算工艺参数匹配度;步骤3:利用工艺参数匹配度和数据库中的微观组织数据估算当前的微观组织;步骤4:专家系统自学习,若估算的当前的微观组织是新的微观组织,则新的工艺参数和微观组织数据保存到数据库中;否则,结束。
【技术特征摘要】
1.基于自适应专家系统的金属材料锻造微观组织软测量方法,其特征在于:针对工业锻造过程中金属材料微观组织难以在线测量的难题,基于锻造工艺数据和微观组织数据建立了自适应专家系统,可以准确软测量金属材料微观组织,该方法包括如下步骤:步骤1:根据历史的锻造工艺参数(上模具速度和位移、锻造温度)和金属材料微观组织数据(再结晶分数和再结晶晶粒尺寸)建立初始的专家系统,主要包括数据库、推理机和学习机;步骤2:将实际锻造的与数据库中的工艺参数比较得到工艺参数误差向量,根据推理机中的模糊推理方法计算工艺参数匹配度;步骤3:利用工艺参数匹配度和数据库中的微观组织数据估算当前的微观组织;步骤4:专家系统自学习,若估算的当前的微观组织是新的微观组织,则新的工艺参数和微观组织数据保存到数据库中;否则,结束。2.如权利要求1所述方法,其特征在于:步骤1中所述的自适应专家系统解决了金属材料微观组织在锻造过程中难以在线测量的问题,其特征在于,主要包括以下三个部分:(1)数据库,用于存储锻造工艺参数和金属材料微观组织数据,为推理机提供工艺参数误差向量,进而估算金属材料当前的微观组织;(2)推理机:基于模糊推理系统,根据工艺参数误差向量计算实际锻造工艺参数的匹配度,以用于软测量金属材料微观组织;(3)学习机:判断软测量的当前的微观组织是否是新的微观组织,并且将新的微观组织以及对应的锻造工艺参数补充到数据库中,以完善数据库,提高软测量精度。3.如权利要求1所述方法,其特征在于:步骤2中所述的模糊推理方法是实现软测量的核心,其特征在于,工艺参数向量包括4个工艺参数(第k步和k...
【专利技术属性】
技术研发人员:蔺永诚,谌东东,陈明松,
申请(专利权)人:中南大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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