【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铝焊生产，具体是一种用于铝焊生产线的自动化控制管理系统。
技术介绍
1、铝焊生产线的自动化控制管理系统是一种利用计算机、传感器、执行器和通信技术组件，实现对焊接过程的监测、控制和管理的系统，能够实时采集和处理焊接过程中的各类数据，包括温度、压力和电流，利用预设的控制算法调整焊接参数，确保焊接质量和效率的稳定和提升，还可以进行远程监控和远程操作，方便远程管理和数据分析。但是现有的铝焊生产线的自动化控制管理系统存在焊接过程需要实时的数据采集和控制，但有些系统的实时性和响应性较差，无法满足高速焊接的要求，导致焊接质量下降的技术问题；存在铝焊性能分析不充分，导致焊接质量不稳定，容易存在潜在问题，增加生产线停机时间的技术问题；存在铝焊生产规划不合理，导致生产线内部不平衡，导致生产线运行效率降低的技术问题。
技术实现思路
1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供的一种用于铝焊生产线的自动化控制管理系统，针对存在焊接过程需要实时的数据采集和控制，但有些系统的实时性和响应性较差，无法满足高速焊接的要求，导致焊接质量下降的技术问题，采用数据采集模块，进行传感器定位优化，提高数据采集的精度和空间相关性，进行集群头节点选择，计算极限学习机的竞争子网权重，形成集群并稳定运行，减少数据传输时延，提高数据的实时性和连续性；针对存在铝焊性能分析不充分，导致焊接质量不稳定，容易存在潜在问题，增加生产线停机时间的技术问题，采用构建铝焊性能分析模型模块，计算误差项并逐步优化预测结果，优化焊
2、本专利技术提供的一种用于铝焊生产线的自动化控制管理系统，包括数据采集模块、铝焊性能分析模块、生产计划模块、控制模块、质量管理模块和自动化报告模块；
3、所述数据采集模块具体为确定传感器节点位置，进行集群头选择，初始化无线传感器网络的参数，计算极限学习机的竞争子网权重，形成集群并稳定运行；
4、所述铝焊性能分析模块具体为收集铝焊性能相关的样本数据进行预处理，构建铝焊性能分析模型，计算误差项并逐步优化预测结果；
5、所述生产计划模块具体为根据生产量和最大生产能力，计算混合产能利用率和平均生产能力率，构建目标函数，寻找最小化产能利用率方差优化铝焊生产过程；
6、所述控制模块具体为监测整个生产线的运行状态，使用人机界面进行参数选择，及时采取措施进行调整；
7、所述质量管理模块具体为定义质量指标，设定预警机制，进行质量改进；
8、所述自动化报告模块具体为生成生产线运行情况的数据报告和分析报告，用于管理层和决策者对生产线进行评估和改进。
9、进一步地，在数据采集模块中，设有获取传感器节点位置单元、集群头选择单元、网络参数计算单元、迭代单元、集群形成单元和稳定运行单元，所述数据采集模块包括以下内容：
10、获取传感器节点位置，通过测距、非距离定位技术和节点坐标信息，确定传感器节点在监控区域的具体位置；
11、集群头选择单元，考虑网络数据收集的整体性能的基础上，选择集群头节点，选择依据包括节点的剩余能量、邻居节点的数量以及节点所在的集群头节点与接收器节点之间的距离，所述剩余能量表示节点能够完成任务和通信的可用能量；
12、网络参数计算单元，设置参数变量和无线传感器网络初始化参数，计算前向网络权重、极限学习机的竞争子网的权重和极限学习机的前向子网的输出，所述前向网络是指整个神经网络中从输入层到输出层的前向传播途径，包含了输入层、隐藏层和输出层；所述极限学习机的竞争子网是极限学习机模型的一部分，极限学习机是一种单层的神经网络，包括竞争子网和输出层；所述极限学习机的前向子网是极限学习机模型中神经元的前向传播路径，前向子网是前向网络中的一部分，表示从输入层节点到输出层节点的直接连接路径，包括以下内容：
13、计算前向网络权重，所述前向网络的权重表示节点与输入层节点之间的连接权重，所用公式如下：
14、；
15、式中，i是前向网络的节点索引，j是前向网络的输入索引，n表示前向网络的总输入数量，表示前向网络第i个节点与第j个输入神经元之间的权重；
16、计算极限学习机的竞争子网的权重，所述极限学习机的竞争子网的权重表示传感器节点之间的连接权重，所用公式如下：
17、；
18、式中，是竞争子网中第k个传感器节点与第l个传感器节点之间的权重，k是异构传感器网络中的当前第k个传感器节点，l是异构传感器网络中的当前第l个传感器节点，δ表示一个小的正数，用于降低竞争子网中非自身节点的权重；
19、计算极限学习机神经元的前向子网的输出结果，所用公式如下：
20、；
21、式中，yk（0）表示第k个神经元的前向子网的输出结果，q1是输出函数，xj表示第j个输入神经元的输入值；
22、迭代单元，包括以下内容：
23、初始化网络，对于每个神经元，随机初始化神经元的连接权重；
24、神经元计算，计算每个神经元的输入值，所述神经元的输入值是当前神经元的前一层神经元的输出结果与其对应连接权重相乘后的总和；
25、激活函数处理，将每个神经元的输入值传递给激活函数，得到神经元的激活值；
26、获胜神经元选择，选择具有最大激活值的神经元作为获胜神经元，将对应的传感器节点选为簇头节点，表示该节点将负责传感器网络的汇聚任务；
27、权重更新，当获胜神经元与当前神经元之间存在连接，根据事先设定的学习率和误差修正规则，更新当前神经元与获胜神经元之间的连接权重；
28、重复迭代，重复上述内容，直到达到预先设定的最大迭代次数后，停止迭代；
29、集群形成单元，通过节点的分布情况、能耗和通信距离，结合网络需求，确定合适的簇数，形成集群，实现网络能耗的均衡分配，提高数据采集效率，降低数据传输时延；
30、稳定运行单元，在设定的时间内，集群头节点接收到数据，发送到接收器节点，完成集群之间的路由传输，在数据采集过程中，根据设置的阈值选择簇头，如果某个节点已被选为集群头，则该节点不参与下一轮的选拔，实现稳定运行。
31、进一步地，在铝焊性能分析模块中，设有样本收集单元、数据预处理单元、构建铝焊性能分析模型单元和迭代更新单元，所述铝焊性能分析模块包括以下内容：
32、样本收集单元，收集铝焊性能相关的样本数据，包括焊接参数和焊接结构，所述焊接参数包括焊接温度、焊接速度和焊接压力，所述焊接结果包括焊缝强度、焊缝形貌；
33、数据预处理单元，对收集的样本进行数据清洗、去除异常值和数本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于铝焊生产线的自动化控制管理系统，其特征在于：该系统包括数据采集模块、铝焊性能分析模块、生产计划模块、控制模块、质量管理模块和自动化报告模块；
2.根据权利要求1所述的一种用于铝焊生产线的自动化控制管理系统，其特征在于：在数据采集模块中，设有获取传感器节点位置单元、集群头选择单元、网络参数计算单元、迭代单元、集群形成单元和稳定运行单元，所述数据采集模块包括以下内容：
3.根据权利要求1所述的一种用于铝焊生产线的自动化控制管理系统，其特征在于：在铝焊性能分析模块中，设有样本收集单元、数据预处理单元、构建铝焊性能分析模型单元和迭代更新单元，所述铝焊性能分析模块包括以下内容：
4.根据权利要求1所述的一种用于铝焊生产线的自动化控制管理系统，其特征在于：在生产计划模块中，设有衡量生产能力单元和构建目标函数单元，所述生产计划模块包括以下内容：
5.根据权利要求1所述的一种用于铝焊生产线的自动化控制管理系统，其特征在于：在控制模块中，设有远程连接单元、运行状态监测单元和调整修正单元，所述控制模块包括以下内容：
6.根据权利
7.根据权利要求1所述的一种用于铝焊生产线的自动化控制管理系统，其特征在于：在自动化报告模块中，生成生产线运行情况的数据报告和分析报告。
...【技术特征摘要】
1.一种用于铝焊生产线的自动化控制管理系统，其特征在于：该系统包括数据采集模块、铝焊性能分析模块、生产计划模块、控制模块、质量管理模块和自动化报告模块；
2.根据权利要求1所述的一种用于铝焊生产线的自动化控制管理系统，其特征在于：在数据采集模块中，设有获取传感器节点位置单元、集群头选择单元、网络参数计算单元、迭代单元、集群形成单元和稳定运行单元，所述数据采集模块包括以下内容：
3.根据权利要求1所述的一种用于铝焊生产线的自动化控制管理系统，其特征在于：在铝焊性能分析模块中，设有样本收集单元、数据预处理单元、构建铝焊性能分析模型单元和迭代更新单元，所述铝焊性能分析模块包括以下内容：
4.根据权利要求1所述的一种用于铝焊...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈钦锋，樊友安，王志友，林亦鹤，林思毅，
申请(专利权)人：厦门锋元机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：
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