[發(fā)明專(zhuān)利]一種刀具壽命預(yù)測(cè)方法及智能刀具管理系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910363814.4
• 申請(qǐng)日: 2019-04-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109934424B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王維龍;楊開(kāi)益;潘鐘強(qiáng);梁偉達(dá)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廈門(mén)嶸拓物聯(lián)科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06Q10/04
• 分類(lèi)號(hào): G06Q10/04;G06Q50/04;G06N3/00
• 代理公司: 廈門(mén)市精誠(chéng)新創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35218
• 代理人: 何家富

1.一種刀具壽命預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：設(shè)定n種影響刀具壽命的參數(shù)，并選擇m組刀具的數(shù)據(jù)組成訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，每組刀具數(shù)據(jù)均包括n個(gè)對(duì)應(yīng)于每種參數(shù)的參數(shù)值和刀具壽命值；

S2：建立刀具壽命預(yù)測(cè)模型，將訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中的各參數(shù)值作為輸入數(shù)據(jù)，刀具壽命值作為輸出數(shù)據(jù)，對(duì)刀具壽命預(yù)測(cè)模型進(jìn)行訓(xùn)練，確定刀具壽命預(yù)測(cè)模型的參數(shù)；

步驟S2具體包括以下步驟：

S21：對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行初始化設(shè)定：

輸入層個(gè)數(shù)為n個(gè)；

隱含層個(gè)數(shù)為k個(gè)；

輸出層神經(jīng)元個(gè)數(shù)為1個(gè)；

輸入層至第i個(gè)隱含層之間的連接權(quán)值a_i＝[a_i1,a_i2,……,a_in]^T；

第i個(gè)隱含層的閾值b_i；

輸出權(quán)值矩陣c_i＝[c₁,c₂,……,c_k]^T；

激勵(lì)函數(shù)g(x)；

其中，連接權(quán)值a_i和閾值b_j的取值范圍為[-1,1]；

S22：對(duì)刀具壽命預(yù)測(cè)模型進(jìn)行多次訓(xùn)練，確定最優(yōu)的連接權(quán)值和隱含層的閾值，生成最優(yōu)的刀具壽命預(yù)測(cè)模型；

步驟S22具體包括以下步驟，

S221：設(shè)定最大迭代次數(shù)H_max、群體數(shù)目NP、交叉因子CR和變異因子F；

S222：隨機(jī)生成初始種群其中，H代表迭代次數(shù)，NP代表群體數(shù)目，D代表種群維數(shù)；

S223：設(shè)定m個(gè)樣本的輸出矩陣G：

S224：根據(jù)m個(gè)樣本的輸出矩陣G和輸出數(shù)據(jù)集Y計(jì)算m個(gè)樣本的輸出權(quán)值矩陣C＝[c₁,c₂,……,c_k]^T：

C＝(G^TG)^-1G^T*Y

其中，(G^TG)^-1G^T為輸出矩陣G的廣義逆矩陣；

S225：計(jì)算適應(yīng)度值PE：

其中，為表示二階范數(shù)的平方，PE越小，精確度越高；

S226：從種群中隨機(jī)選擇三個(gè)個(gè)體r1、r2、r3∈[1,NP]，且r1≠r2≠r3，

根據(jù)下式生成變異后的種群：

式中：是變異種群P_v中的個(gè)體，F(xiàn)為變異因子，0F2；

S227：變異個(gè)體與父代個(gè)體離散交叉得到更新的新生代個(gè)體

式中：交叉因子CR∈[0,1]，j_rand為[1,D]間隨機(jī)整數(shù)，rand(.)表示隨機(jī)數(shù)；

S228：新生代個(gè)體與父代個(gè)體的適應(yīng)度值PE進(jìn)行比較，兩者之間值較小者進(jìn)入下一代，否則保留；

S229：重復(fù)步驟S223到步驟S228，直到迭代次數(shù)H達(dá)到最大迭代次數(shù)H_max設(shè)定此時(shí)的連接權(quán)值和隱含層的閾值為最優(yōu)的連接權(quán)值和隱含層的閾值，生成最優(yōu)的刀具壽命預(yù)測(cè)模型；

S3：將待測(cè)刀具的數(shù)據(jù)輸入最優(yōu)的刀具壽命預(yù)測(cè)模型中，根據(jù)模型的輸出確定刀具壽命的預(yù)測(cè)值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀具壽命預(yù)測(cè)方法，其特征在于：步驟S1中，設(shè)定訓(xùn)練數(shù)據(jù)集的輸入數(shù)據(jù)集X＝[x_m1,x_m2,x_m3,…,x_mn]^T，輸出數(shù)據(jù)集Y＝[y₁,y₂,y₃,…,y_m]^T。

3.一種智能刀具管理系統(tǒng)，其特征在于：用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1～2中任一所述的方法，包括智能刀具全生命周期管理模塊、統(tǒng)計(jì)分析管理模塊、可視化管理模塊和基礎(chǔ)信息管理模塊；所述智能刀具全生命周期管理模塊、統(tǒng)計(jì)分析管理模塊、可視化管理模塊和基礎(chǔ)信息管理模塊均部署在應(yīng)用服務(wù)器上，智能刀具管理系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)服務(wù)器用以管理刀具數(shù)據(jù)。