分子筛工艺条件的生成方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种分子筛工艺条件的生成方法和系统。方法包括如下的步骤：S1：配置合成分子筛的工艺条件的多个初始参数以及所述分子筛的预期表征，并配置算法参数；S2：初始化种群以生成父代种群，并计算所述父代种群中每个个体的适应值；S3：生成变异种群和子代种群；S4：判断当前迭代次数是否达到最大附迭代次数；S5：计算所述子代种群中每个个体的适应值，并在所述父代种群和所述子代种群中选择新父代种群；以及S6：判断当前迭代次数是否达到最大主迭代次数直至输出所述最优工艺条件。本发明专利技术的一种分子筛工艺条件的生成方法和系统可以方便高效地获得符合预期的分子筛工艺条件。以方便高效地获得符合预期的分子筛工艺条件。以方便高效地获得符合预期的分子筛工艺条件。

【技术实现步骤摘要】
分子筛工艺条件的生成方法和系统


[0001]本专利技术主要涉及分子筛工艺领域，尤其涉及一种分子筛工艺条件的生成方法和系统。

技术介绍

[0002]分子筛常用在石油化工等领域，其特定的结构具有吸附、分离、催化等性能，可用于分离空气制氧等，外加其成本低廉与环保的特性，具有重大的实用价值。其中，分子筛合成的工艺条件对形成特定的分子筛具有重要意义。传统的对分子筛合成的工艺条件的探索，仅依靠专家经验，通过不断的实际实验进行验证和总结归纳。这种方式虽然只依靠尝试、构思简单，但是耗时较长、成本高且效率低下。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是提供一种分子筛工艺条件生成方法和系统，可以方便高效地获得符合预期的分子筛工艺条件。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种分子筛工艺条件的生成方法，包括如下的步骤：S1：配置合成分子筛的工艺条件的多个初始参数以及所述分子筛的预期表征，并配置算法参数；S2：初始化种群以生成父代种群，并计算所述父代种群中每个个体的适应值；S3：根据至少两个变异策略和相应的变异因子对所述父代种群中每个个体进行变异，以生成变异种群，并根据交叉策略和相应的交叉因子对所述变异种群和所述父代种群进行交叉，以生成子代种群；S4：判断当前迭代次数是否达到最大附迭代次数，若判断结果为是则执行步骤S5，否则重新执行步骤S3～S4；S5：计算所述子代种群中每个个体的适应值，并在所述父代种群和所述子代种群中选择新父代种群；以及S6：判断当前迭代次数是否达到最大主迭代次数，若判断结果为是，则输出符合所述预期表征的最优工艺条件，否则，重新执行步骤S3～S6直至输出所述最优工艺条件。
[0005]在本专利技术的一实施例中，在所述步骤S1中，所述工艺条件包括原材料、温度、搅拌速率和/或反应持续时间。
[0006]在本专利技术的一实施例中，在所述步骤S1中，所述多个初始参数包括种类、数值上限和/或数值下限。
[0007]在本专利技术的一实施例中，在所述步骤S1中，所述分子筛的预期表征包括X射线衍射图谱的表征。
[0008]在本专利技术的一实施例中，在所述步骤S2中，所述父代种群中每个个体的适应值体现为差值Error：
[0009][0010]其中，output为所述工艺条件到所述X射线衍射图谱的映射模型的输出，setvalue为所述X射线衍射图谱中的峰位置的数值，i为特征维度，以及num为所述峰位置的总数。
[0011]在本专利技术的一实施例中，所述步骤S1中，所述算法参数包括最大主迭代次数T、种群大小N、变异策略M、变异因子F、交叉策略C和交叉因子Cr。
[0012]在本专利技术的一实施例中，所述主迭代次数T为所述多个初始参数的数量值的10000倍，且所述种群大小N为40。
[0013]在本专利技术的一实施例中，所述变异因子F的取值范围为0～1。
[0014]在本专利技术的一实施例中，所述交叉因子Cr的取值范围为0～1。
[0015]在本专利技术的一实施例中，在所述步骤S3中，所述变异策略M的个数为3，分别为第一变异策略M1、第二变异策略M2和第三变异策略M3，其中，所述第一变异策略M1为根据如下的方式计算得到变异个体v：
[0016]v＝x1+F*(x2‑
x3)，
[0017]所述第二变异策略M2为根据如下的方式计算得到变异个体v：
[0018]v＝x1+F*(x4‑
x5)+F*(x6‑
x7)，
[0019]所述第三变异策略M3为根据如下的方式计算得到变异个体v：
[0020]v＝x1+F*(x
best
‑
x1)+F*(x8‑
x9)，
[0021]其中，x1为当前变异的个体，x2～x9为所述父代种群中随机选择的个体，x
best
为所述步骤S2中所述父代种群中适应值最小的个体。
[0022]在本专利技术的一实施例中，在所述步骤S3中，所述交叉策略C包括按照如下条件生成所述子代种群中的个体
[0023][0024]其中，为在所述父代种群中的第i个个体的第j维，为变异后的第j维，rand为随机变量，以及Cr为所述交叉因子。
[0025]在本专利技术的一实施例中，所述最大附迭代次数为所述变异策略的数量。
[0026]在本专利技术的一实施例中，在所述步骤S5中，所述选择的依据为：
[0027][0028]其中，为第i个父代种群个体，为经过所述变异和所述交叉后产生的所述子代种群中的个体，以及和分别为所述子代种群中的个体和所述父代种群中的个体的适应值。
[0029]为了解决以上的技术问题，本专利技术还提出了一种分子筛工艺条件的生成系统，包括：存储器，用于存储可由处理器执行的指令；以及处理器，用于执行所述指令以实现上述分子筛工艺条件的生成方法。
[0030]本专利技术还提出了一种存储有计算机程序代码的计算机可读介质，所述计算机程序代码在由处理器执行时实现上述分子筛工艺条件的生成方法。
[0031]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0032]本专利技术的分子筛工艺条件的生成方法和系统，通过对根据历史数据总结的分子筛
合成的工艺条件参数配置及相应的预期的表征进行建模，充分利用历史数据，得到表征关联模型，并进一步通过表征关联模型，利用改进后的差分进化算法从分子筛的表征反推出合成的工艺条件，通用性强，可以显著提高生成分子筛工艺条件的效率并降低研发成本。
附图说明
[0033]包括附图是为提供对本申请进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本申请的实施例，并与本说明书一起起到解释本专利技术原理的作用。附图中：
[0034]图1是本专利技术的一种分子筛工艺条件的生成方法的流程示意图；以及
[0035]图2是本专利技术的一种分子筛工艺条件的生成系统的系统框图。
具体实施方式
[0036]为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
[0037]如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
[0038]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分子筛工艺条件的生成方法，其特征在于，包括如下的步骤：S1：配置合成分子筛的工艺条件的多个初始参数以及所述分子筛的预期表征，并配置算法参数；S2：初始化种群以生成父代种群，并计算所述父代种群中每个个体的适应值；S3：根据至少两个变异策略和相应的变异因子对所述父代种群中每个个体进行变异，以生成变异种群，并根据交叉策略和相应的交叉因子对所述变异种群和所述父代种群进行交叉，以生成子代种群；S4：判断当前迭代次数是否达到最大附迭代次数，若判断结果为是则执行步骤S5，否则重新执行步骤S3～S4；S5：计算所述子代种群中每个个体的适应值，并在所述父代种群和所述子代种群中选择新父代种群；以及S6：判断当前迭代次数是否达到最大主迭代次数，若判断结果为是，则输出符合所述预期表征的最优工艺条件，否则，重新执行步骤S3～S6直至输出所述最优工艺条件。2.如权利要求1所述的生成方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述工艺条件包括原材料、温度、搅拌速率和/或反应持续时间。3.如权利要求2所述的生成方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述多个初始参数包括种类、数值上限和/或数值下限。4.如权利要求1所述的生成方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述分子筛的预期表征包括X射线衍射图谱的表征。5.如权利要求4所述的生成方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述父代种群中每个个体的适应值体现为差值Error：其中，output为所述工艺条件到所述X射线衍射图谱的映射模型的输出，setvalue为所述X射线衍射图谱中的峰位置的数值，i为特征维度，以及num为所述峰位置的总数。6.如权利要求1所述的生成方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述算法参数包括最大主迭代次数T、种群大小N、变异策略M、变异因子F、交叉策略C和交叉因子Cr。7.如权利要求6所述的生成方法，其特征在于，所述主迭代次数T为所述多个初始参数的数量值的10000倍，且所述种群大小N为40。8.如权利要求6所述的生成方法，其特征在于，所述变异因子F的取值范围为0～1。9.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖鹏，辛佳德，杜文莉，韦章鹏，彭鑫，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：