[發(fā)明專利]一種熱連軋產(chǎn)品生產(chǎn)流程的工藝參數(shù)預(yù)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310697911.X
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103632014A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝永紅;劉珂;高羽;張德政;阿孜古麗·吾拉木;李莉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京金智普華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種熱連軋產(chǎn)品生產(chǎn)流程的工藝參數(shù)預(yù)測方法，包括以下步驟：

步驟一：收集屬性數(shù)據(jù)，形成案例數(shù)據(jù)庫；其中，案例數(shù)據(jù)庫中每個案例包括熱連軋產(chǎn)品生產(chǎn)的化學(xué)元素成分和含量、工藝參數(shù)和產(chǎn)品的力學(xué)性能；

步驟二：基于化學(xué)元素含量對案例庫中的案例進(jìn)行聚類，獲得簇Ai；基于力學(xué)性能對案例庫中的案例進(jìn)行聚類，獲得簇Bi；

步驟三：以基于化學(xué)元素含量形成的簇Ai為行，以力學(xué)性能形成的簇為列，構(gòu)建矩陣，矩陣的交點(diǎn)為所在行的簇與所在列的簇的交集；

步驟四：對矩陣中不為空的的交點(diǎn)中的案例，基于所有化學(xué)元素含量和力學(xué)性能對每個工藝參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，得到每個工藝參數(shù)與所有化學(xué)元素含量和力學(xué)性能的相關(guān)性系數(shù)的大小，若存在工藝參數(shù)的相關(guān)性系數(shù)不小于設(shè)定值，計(jì)算相關(guān)性系數(shù)最大的工藝參數(shù)的回歸函數(shù)；

之后對沒有得到回歸函數(shù)的工藝參數(shù)基于化學(xué)元素含量和力學(xué)性能以及已有回歸函數(shù)的工藝參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，在剩余工藝參數(shù)中找到相關(guān)性系數(shù)最大的工藝參數(shù)，得到它的回歸函數(shù)，并重復(fù)這一過程直到得到所有工藝參數(shù)的回歸函數(shù)；

步驟五：按照目標(biāo)產(chǎn)品的力學(xué)性能在案例庫中與已有案例中進(jìn)行匹配，若匹配成功，則直接給出匹配案例相應(yīng)的化學(xué)元素含量和工藝參數(shù)；若匹配不成功，利用步驟四中的矩陣來確定化學(xué)元素含量和工藝參數(shù)，具體包括以下步驟：

5.1先將目標(biāo)案例的力學(xué)性能分配到基于力學(xué)性能的簇Bi中，找到該簇Bi所在列中不為空的交點(diǎn)，則與每一個交點(diǎn)中化學(xué)元素含量相應(yīng)的原材料經(jīng)過一定加工方式的熱連軋工藝可得到目標(biāo)產(chǎn)品的力學(xué)性能要求；

5.2利用步驟四得到的矩陣的回歸函數(shù)分別對每一種原材料的化學(xué)元素含量計(jì)算相應(yīng)的工藝參數(shù)，選擇得到熱連軋目標(biāo)產(chǎn)品的原材料和加工方式的工藝參數(shù)。

2.一種如權(quán)利要求1所述的熱連軋產(chǎn)品生產(chǎn)流程的工藝參數(shù)預(yù)測方法，其特征在于，步驟一和步驟二之間進(jìn)一步包括分析數(shù)據(jù)步驟，從數(shù)據(jù)中得到熱連軋產(chǎn)品生產(chǎn)的特點(diǎn)，可知不同的原材料經(jīng)過一定的工藝參數(shù)的加工工藝方式，能得到相同的力學(xué)性能，同時，相同的原材料經(jīng)過不同的工藝參數(shù)的工藝方式可以得到不同的力學(xué)性能；同時也可知工藝參數(shù)不僅與原材料的化學(xué)元素和產(chǎn)品的力學(xué)性能有關(guān)，同時也與某些其他的工藝參數(shù)有關(guān)。

3.一種如權(quán)利要求1所述的熱連軋產(chǎn)品生產(chǎn)流程的工藝參數(shù)預(yù)測方法，其特征在于，步驟一還包括對案例數(shù)據(jù)庫中的案例的屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理。

4.一種如權(quán)利要求3所述的熱連軋產(chǎn)品生產(chǎn)流程的工藝參數(shù)預(yù)測方法，其特征在于，所述預(yù)處理包括標(biāo)準(zhǔn)化、缺失值處理和去噪。

5.一種如權(quán)利要求1所述的熱連軋產(chǎn)品生產(chǎn)流程的工藝參數(shù)預(yù)測方法，其特征在于，步驟二中對案例數(shù)據(jù)庫中的案例進(jìn)行聚類前還包括將各案例中的化學(xué)元素含量按照化學(xué)元素的含量與力學(xué)性能的相關(guān)性大小進(jìn)行加權(quán)處理。

6.一種如權(quán)利要求1所述的熱連軋產(chǎn)品生產(chǎn)流程的工藝參數(shù)預(yù)測方法，其特征在于，在步驟四中：若交點(diǎn)中案例所有的工藝參數(shù)與所有化學(xué)元素含量和力學(xué)性能的相關(guān)性系數(shù)都小于設(shè)定值，且交點(diǎn)中的案例個數(shù)不小于某個數(shù)，則對原矩陣進(jìn)行嵌套，以該交點(diǎn)的案例為總數(shù)據(jù)，重新按照化學(xué)元素含量和力學(xué)性能分別聚類，構(gòu)建一個嵌套的矩陣，得到該嵌套的矩陣的回歸函數(shù)。

7.一種如權(quán)利要求1所述的熱連軋產(chǎn)品生產(chǎn)流程的工藝參數(shù)預(yù)測方法，其特征在于，步驟5.2中分別對每一種可能的化學(xué)元素含量計(jì)算相應(yīng)的工藝參數(shù)，進(jìn)一步是對工廠已有的原材料的化學(xué)元素含量計(jì)算相應(yīng)的工藝參數(shù)；所述選擇進(jìn)一步為選擇最符合人員需要且成本最低的熱連軋新目標(biāo)產(chǎn)品的原材料和加工方式的工藝參數(shù)。