[發(fā)明專利]一種基于混合高斯權重函數(shù)的多模型方法進行優(yōu)化的FDY滌綸長絲紡絲工藝

有效

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• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN106599431B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發(fā)明（設計）人: 陳磊;丁永生;任立紅;郝礦榮
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 31303 上海統(tǒng)攝知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 金利琴

本發(fā)明涉及一種基于混合高斯權重函數(shù)的多模型方法進行優(yōu)化的FDY滌綸長絲紡絲工藝，首先建立FDY滌綸長絲斷裂強度與取向度、結晶度和纖維伸長率之間的關系模型同時建立GR1和GR2的溫度和速度與FDY滌綸長絲取向度和結晶度之間的關系函數(shù)，然后建立數(shù)據(jù)庫，最后選定斷裂強度根據(jù)關系函數(shù)計算出GR1和GR2的溫度和速度并對紡絲工藝進行調整，關系模型建立包括：1)確定局部模型個數(shù)，2)確定局部模型結構，3)確定混合高斯權重函數(shù)，4)估計局部模型和混合高斯權重函數(shù)中未知的參數(shù)，5)得到關系模型。本發(fā)明建立的模型具有準確度高、可靠性強的特點，本發(fā)明的紡絲工藝有利于制備力學性能優(yōu)良的纖維。

技術領域

本發(fā)明屬于FDY滌綸長絲紡絲工藝領域，涉及一種基于混合高斯權重函數(shù)的多模型方法進行優(yōu)化的FDY滌綸長絲紡絲工藝。

背景技術

已有的FDY滌綸長絲模型可以建立纖維的結構與纖維斷裂強度的模型，但是無法通過工藝調整直接反映出纖維性能的改變。基于實際需求，建立FDY滌綸長絲紡絲工藝結構性能的定量關系，即纖維斷裂強度和取向度、結晶度、纖維伸長率的關系模型，在通過已知的工藝參數(shù)預測纖維斷裂強度的同時，也可將模型反向用于正常生產(chǎn)過程的工藝優(yōu)化，為新技術、新產(chǎn)品的開發(fā)奠定基礎，為提升纖維品質提供指導。

一般來說，纖維生產(chǎn)過程不會在操作區(qū)域內(nèi)隨機的運行，而總是按照一定的操作策略運行，這樣的操作策略與系統(tǒng)的動態(tài)特性互相關聯(lián)，通過不同的操作策略獲取不同的產(chǎn)品。操作策略一般是由一系列預先設定的工作點組成，這樣的工作點變量即調度變量。調度變量是一個決定著系統(tǒng)工作模式的物理變量，其本身是緩慢變化的。由于調度變量的多工況特性，使得對于具有調度變量的混雜水箱系統(tǒng)建模問題可以應用多模型方法。

現(xiàn)有的多模型建模方法主要有兩個假設條件：(1)相鄰工作點之間距離較小；(2)工作點附近區(qū)域的過程動態(tài)可以通過局部模型來表達。然而，當相鄰工作點之間距離較大，傳統(tǒng)的高斯權重函數(shù)則不足以表達過渡過程數(shù)據(jù)。另外，每個局部模型對于各個工作點的影響或許存在周期性，也就是說，對于單個工作點，權重函數(shù)具有高斯特性；而對于全部的工作點，權重函數(shù)具有非高斯特性，或者混合高斯特性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對FDY滌綸長絲紡絲工藝優(yōu)化問題，建立FDY滌綸長絲纖維斷裂強度和取向度、結晶度、纖維伸長率的關系模型，提供一種混合高斯權重函數(shù)的多模型建模方法。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：

一種基于混合高斯權重函數(shù)的多模型方法進行優(yōu)化的FDY滌綸長絲紡絲工藝，F(xiàn)DY滌綸長絲紡絲工藝流程為：熔體輸送—紡絲箱體—計量泵—組件噴絲—吹風冷卻—上油—熱輥牽伸―高速卷繞—檢驗—包裝，步驟如下：

1)首先通過混合高斯權重函數(shù)建立FDY滌綸長絲斷裂強度與取向度、結晶度和纖維伸長率之間的關系模型，同時建立熱輥牽伸環(huán)節(jié)中GR1(第一熱輥)和GR2(第二熱輥)的溫度和速度與FDY滌綸長絲取向度和結晶度之間的關系函數(shù)；所述關系函數(shù)如下：

V₁＝6.3*10⁴-10⁵u1+10⁵u2；

T₁＝911-1639u1+1639u2；

V₂²＝2.4*10⁷-4.7*10⁶u1-3.14*10⁸u2；

T₂²＝-7.25*10⁷+2.5*10⁴u1+3.37*10⁸u2；