一种镀层控制的气刀距离数据驱动预测方法技术

技术编号:24355524 阅读:46 留言:0更新日期:2020-06-03 02:28
一种镀层控制的气刀距离数据驱动预测方法,采集带钢的生产数据,包括:目标镀层厚度、镀层种类、带钢宽度、带钢厚度、带钢速度;建立三层神经网络模型,并选取单隐层神经网络隐含层和输出层的传递函数;采用遍历方法确定隐层神经网络的训练函数;采用快速非支配排序遗传算法对隐层神经网络模型进行优化;利用神经网络结合快速非支配排序遗传算法来预测气刀距离,克服了在镀层厚度控制过程中参数检测困难、精度差、以及滞后大的缺陷,不仅控制精度高,而且运算速度快。本发明专利技术利用大量的生产过程数据通过直接在计算机上编程,即可实现投入使用,成本十分低廉。

A data driven prediction method of air knife distance based on coating control

【技术实现步骤摘要】
一种镀层控制的气刀距离数据驱动预测方法
本专利技术涉及汽车的冷轧热镀锌过程镀层控制
,特别涉及一种镀层控制的气刀距离数据驱动预测方法。
技术介绍
气刀距带钢的距离调整是热镀锌控制镀层厚度的主要手段之一,它对气体压力的分布影响也较大。气刀距带钢的距离越精确则对镀层的稳定控制越有利。目前,现有的实际生产操作中,是由操作人员来进行手动操作,由于操作经验的不同,经常会出现操作气刀距离偏差过大,这使得在带钢板形差或焊缝通过时,带钢极易刮蹭到刀唇,从而造成板带划痕或气刀堵塞,进而影响镀层质量。另外,在动态变规格时,镀锌前后带钢的目标镀层厚度变化较大,气刀距离预设定的精确性,直接决定后续镀层厚度的控制精度,如果预设偏差较大,甚至会导致镀层厚度无法稳定控制的严重问题。所以,气刀距离控制的好与坏对镀层厚度的控制精度影响很大。专利CN201610115522.5涉及一种连续热镀锌气刀刀距自动控制方法,该专利通过采用气刀距离预设定控制、气刀距离前馈控制和气刀距离反馈控制的综合控制方法,实现热镀锌过程中气刀距离的自动控制,但未涉及数据驱动的刀距预设定计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镀层控制的气刀距离数据驱动预测方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤1:采集带钢的生产数据,包括:目标镀层厚度、镀层种类、带钢宽度、带钢厚度、带钢速度;/n步骤2:对采集到的生产数据进行预处理,包括:计算各生产数据的平均值和标准差、对生产数据的异常值进行剔除、对剔除异常值后的生产数据进行平滑处理、对平滑处理后的生产数据进行归一化处理;/n步骤3:建立三层神经网络模型,包括:采用经验公式计算经验值,然后在经验值±20%的区间内进行遍历搜索,获得隐含层神经元节点数n;遍历搜索0.1~0.5,确定隐层神经网络学习率lr;组合purelin、logsig和tansig传递函数,产生6种组合,...

【技术特征摘要】
1.一种镀层控制的气刀距离数据驱动预测方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:采集带钢的生产数据,包括:目标镀层厚度、镀层种类、带钢宽度、带钢厚度、带钢速度;
步骤2:对采集到的生产数据进行预处理,包括:计算各生产数据的平均值和标准差、对生产数据的异常值进行剔除、对剔除异常值后的生产数据进行平滑处理、对平滑处理后的生产数据进行归一化处理;
步骤3:建立三层神经网络模型,包括:采用经验公式计算经验值,然后在经验值±20%的区间内进行遍历搜索,获得隐含层神经元节点数n;遍历搜索0.1~0.5,确定隐层神经网络学习率lr;组合purelin、logsig和tansig传递函数,产生6种组合,并选取单隐层神经网络隐含层和输出层的传递函数;采用遍历方法确定隐层神经网络的训练函数;
步骤4:采用快速非支配排序遗传算法对隐层神经网络模型进行优化;
1)设置最大进化代数Emax,并令当前进化代数E=1;
2)根据训练函数对隐层神经网络模型进行训练,再将预处理后的生产数据输入到训练后的隐层神经网络模型中,进行预测并输出预测结果;
3)计算隐层神经网络模型的训练误差;
4)采用二进制编码法将单隐层神经网络权值和阈值转换成为0和1组成的数字串;
5)随机产生一个由n个个体组成的种群,由该种群代表可能解的集合;
6)对种群中的每个个体i进行快速非支配排序,判断种群中两个个体的非支配排序是否相同,若相同,则取拥挤度较小的个体,继续步骤7),若不同,则取非支配序级别较小的个体,继续步骤7);
7)将所选取的个体组成为新的种群,并进行遗传操作,包括:选择操作、交叉操作、变异操作;
8)判断当前进化数E是否小于最大进化数Emax,若是,则返回步骤2),若否则输出优化后隐层神经网络模型的权值和阈值,继续步骤5;
步骤5:对神经网络的权值和阈值进行解码,并赋予神经网络模型,输出经非支配排序的遗传算法优化的神经网络模型。


2.根据权利要求1所述的一种镀层控制的气刀距离数据驱动预测方法,其特征在于,所述的步骤4中,第6)步具...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘洪宇刘俊清
申请(专利权)人:辽宁科技大学
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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