[發(fā)明專利]一種滌綸長(zhǎng)絲熔體輸送過(guò)程的工藝參數(shù)優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711472090.4
• 申請(qǐng)日: 2017-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108197738B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝礦榮;許厚悅;陳磊;華一村;李振興;丁永生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/04;G06N3/00
• 代理公司: 上海統(tǒng)攝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31303
• 代理人: 金利琴

1.一種滌綸長(zhǎng)絲熔體輸送過(guò)程的工藝參數(shù)優(yōu)化方法，其特征是：建立輸入和輸出分別為決策變量和優(yōu)化目標(biāo)的目標(biāo)函數(shù)后，以一組決策變量值及其對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值作為個(gè)體，采用改進(jìn)的自適應(yīng)角度懲罰距離選擇機(jī)制在包含多個(gè)個(gè)體的種群中進(jìn)行選擇后確定一個(gè)最優(yōu)個(gè)體進(jìn)而得到最優(yōu)工藝參數(shù)；

所述決策變量和優(yōu)化目標(biāo)分別為滌綸長(zhǎng)絲熔體輸送過(guò)程中的多個(gè)可調(diào)工藝參數(shù)和多個(gè)工藝指標(biāo)；

所述目標(biāo)函數(shù)的建立基于整體聚酯纖維熔體輸送機(jī)理模型與理想性能指標(biāo)值的結(jié)合，所述理想性能指標(biāo)值為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)各個(gè)工藝指標(biāo)的實(shí)際值；

所述改進(jìn)的自適應(yīng)角度懲罰距離選擇機(jī)制是指對(duì)RVEA的角度懲罰進(jìn)行改進(jìn)的根據(jù)當(dāng)前種群多樣性自適應(yīng)調(diào)整的角度懲罰選擇機(jī)制，改進(jìn)后的角度懲罰記為P(θ_i,i,j)，表達(dá)式如下：

式中，M為目標(biāo)個(gè)數(shù)，t為進(jìn)化代數(shù)，t_max為最大進(jìn)化代數(shù)，α為P(θ_i,i,j)的變化速率，i表示第i個(gè)個(gè)體的目標(biāo)向量，j表示第j個(gè)參考向量，θ_t,i,j表示當(dāng)前代中第i個(gè)個(gè)體的目標(biāo)向量與參考向量j的角度，表示的是當(dāng)前代中所有參考向量之間的最小夾角，n_t為當(dāng)前代參考向量集中的空參考向量個(gè)數(shù)，n_t-1為當(dāng)前代的上一代參考向量集中的空參考向量個(gè)數(shù)，δ為閾值；

所述最優(yōu)個(gè)體為個(gè)體包含的優(yōu)化目標(biāo)值與對(duì)應(yīng)的理想性能指標(biāo)值的均方標(biāo)準(zhǔn)差最小的個(gè)體，所述最優(yōu)工藝參數(shù)為最優(yōu)個(gè)體包含的決策變量值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滌綸長(zhǎng)絲熔體輸送過(guò)程的工藝參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，所述整體聚酯纖維熔體輸送機(jī)理模型由管道模型、增壓泵模型、計(jì)量泵模型和紡絲組件模型串聯(lián)組成。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種滌綸長(zhǎng)絲熔體輸送過(guò)程的工藝參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，所述決策變量為6個(gè)可調(diào)工藝參數(shù)，具體為：初始特性黏度、熔體初始溫度、熔體初始?jí)簭?qiáng)、熔體流量、大循環(huán)熱媒溫度和小循環(huán)熱媒溫度，單位分別為：dl·g^-1、℃、MPa、t·d^-1、℃和℃；

所述優(yōu)化目標(biāo)為5個(gè)工藝指標(biāo)，具體為：特性黏度降、系統(tǒng)溫升、系統(tǒng)壓強(qiáng)降、計(jì)量泵入口壓力和熔體總停留時(shí)間，單位分別為：dl·g^-1、℃、MPa、MPa和min。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種滌綸長(zhǎng)絲熔體輸送過(guò)程的工藝參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，所述目標(biāo)函數(shù)的建立方法為：將所述6個(gè)可調(diào)工藝參數(shù)和5個(gè)不可調(diào)工藝參數(shù)的數(shù)值輸入到整體聚酯纖維熔體輸送機(jī)理模型中，由整體聚酯纖維熔體輸送機(jī)理模型輸出所述5個(gè)工藝指標(biāo)的數(shù)值后，將工藝指標(biāo)的數(shù)值與理想性能指標(biāo)值結(jié)合構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，所述5個(gè)工藝指標(biāo)具體為：特性黏度降、系統(tǒng)溫升、系統(tǒng)壓強(qiáng)降、計(jì)量泵入口壓力和熔體總停留時(shí)間，單位分別為：dl·g^-1、℃、MPa、MPa和min；目標(biāo)函數(shù)的表達(dá)式如下：

式中，y_ΔIV、y_ΔT、y_ΔP、和y_time分別為整體聚酯纖維熔體輸送機(jī)理模型輸出的特性黏度降、系統(tǒng)溫升、系統(tǒng)壓強(qiáng)降、計(jì)量泵入口壓力和熔體總停留時(shí)間的數(shù)值，ΔIV、ΔT、ΔP和P_b分別為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)特性黏度降、系統(tǒng)溫升、系統(tǒng)壓強(qiáng)降和計(jì)量泵入口壓力的實(shí)際值；

所述5個(gè)不可調(diào)工藝參數(shù)具體為：管道內(nèi)徑、管道長(zhǎng)度、聚合黏度、聚合壓強(qiáng)和聚合溫度，單位分別為：mm、m、dl·g^-1、MPa和℃；所述5個(gè)不可調(diào)工藝參數(shù)采用工廠實(shí)際數(shù)據(jù)作為系統(tǒng)固定參數(shù)。