[發(fā)明專利]一種基于數(shù)字孿生模型的產(chǎn)線實時控制方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010947121.2
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112083698B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李潭;宋偉寧
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌市言諾科技有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 長沙國科天河知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43225
• 代理人: 周達

1.一種基于數(shù)字孿生模型的產(chǎn)線實時控制方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取被控產(chǎn)線的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，獲取所述被控產(chǎn)線的數(shù)據(jù)孿生模型的仿真運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則計算所述運行狀態(tài)數(shù)據(jù)和所述仿真運行狀態(tài)數(shù)據(jù)的相似度值；

當(dāng)系統(tǒng)處于模型自穩(wěn)階段時，將調(diào)整對象設(shè)置為所述數(shù)字孿生模型，當(dāng)所述相似度值在預(yù)設(shè)的時間段內(nèi)持續(xù)大于預(yù)設(shè)值時，將所述調(diào)整對象設(shè)置為所述被控產(chǎn)線；

當(dāng)所述相似度值低于預(yù)設(shè)值時，獲取調(diào)整對象的控制參數(shù)的當(dāng)前值，根據(jù)預(yù)設(shè)的局部搜索范圍，在所述當(dāng)前值的相鄰區(qū)域內(nèi)得到使所述相似度值最高的所述控制參數(shù)的局部最優(yōu)值，以及根據(jù)預(yù)設(shè)的控制參數(shù)取值范圍，通過抽樣算法得到使所述相似度值最高的所述控制參數(shù)的全局最優(yōu)值，比較所述控制參數(shù)的所述局部最優(yōu)值和所述全局最優(yōu)值對應(yīng)的所述相似度值，根據(jù)對應(yīng)的所述相似度較高的所述控制參數(shù)的值設(shè)置所述調(diào)整對象。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述相似度值低于預(yù)設(shè)值時，獲取調(diào)整對象的控制參數(shù)的當(dāng)前值，根據(jù)預(yù)設(shè)的局部搜索范圍，在所述當(dāng)前值的相鄰區(qū)域內(nèi)得到使所述相似度值最高的所述控制參數(shù)的局部最優(yōu)值，以及根據(jù)預(yù)設(shè)的控制參數(shù)取值范圍，通過抽樣算法得到使所述相似度值最高的所述控制參數(shù)的全局最優(yōu)值的步驟包括：

當(dāng)所述相似度值低于預(yù)設(shè)值時，獲取調(diào)整對象的控制參數(shù)的當(dāng)前值；

根據(jù)預(yù)設(shè)的局部搜索范圍，使用貪婪算法在所述當(dāng)前值的相鄰區(qū)域內(nèi)得到使所述相似度值最高的所述控制參數(shù)的局部最優(yōu)值；

根據(jù)預(yù)設(shè)的控制參數(shù)取值范圍，通過拉丁超立方抽樣算法得到使所述相似度值最高的所述控制參數(shù)的全局最優(yōu)值。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)預(yù)設(shè)的局部搜索范圍，使用貪婪算法在所述當(dāng)前值的相鄰區(qū)域內(nèi)得到使所述相似度值最高的所述控制參數(shù)的局部最優(yōu)值的步驟包括：

根據(jù)預(yù)設(shè)的局部搜索范圍，獲得所述控制參數(shù)在所述當(dāng)前值的相鄰區(qū)域內(nèi)的可選值；

根據(jù)預(yù)設(shè)的并行計算數(shù)量，基于貪婪算法計算當(dāng)所述控制參數(shù)被設(shè)置為可選值時對應(yīng)的所述相似度值，將對應(yīng)的所述相似度值最高的可選值作為所述控制參數(shù)的局部最優(yōu)值。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)預(yù)設(shè)的控制參數(shù)取值范圍，通過拉丁超立方抽樣算法得到使所述相似度值最高的所述控制參數(shù)的全局最優(yōu)值的步驟包括：

獲取所述控制參數(shù)在預(yù)設(shè)的控制參數(shù)取值范圍內(nèi)的全部可選值；

根據(jù)預(yù)設(shè)的試驗因子生成拉丁超立方矩陣，從所述控制參數(shù)的全部可選值中抽樣，得到所述控制參數(shù)的抽樣值；

計算所述控制參數(shù)被設(shè)置為抽樣值時對應(yīng)的所述相似度值，將對應(yīng)的所述相似度值最高的抽樣值作為所述控制參數(shù)的全局最優(yōu)值。

5.一種基于數(shù)字孿生模型的產(chǎn)線實時控制裝置，其特征在于，所述裝置包括：

運行狀態(tài)相似度計算模塊，用于獲取被控產(chǎn)線的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，獲取所述被控產(chǎn)線的數(shù)據(jù)孿生模型的仿真運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則計算所述運行狀態(tài)數(shù)據(jù)和所述仿真運行狀態(tài)數(shù)據(jù)的相似度值；

調(diào)整對象切換模塊，用于當(dāng)系統(tǒng)處于模型自穩(wěn)階段時，將調(diào)整對象設(shè)置為所述數(shù)字孿生模型，當(dāng)所述相似度值在預(yù)設(shè)的時間段內(nèi)持續(xù)大于預(yù)設(shè)值時，將所述調(diào)整對象設(shè)置為所述被控產(chǎn)線；

控制參數(shù)計算模塊，用于當(dāng)所述相似度值低于預(yù)設(shè)值時，獲取調(diào)整對象的控制參數(shù)的當(dāng)前值，根據(jù)預(yù)設(shè)的局部搜索范圍，在所述當(dāng)前值的相鄰區(qū)域內(nèi)得到使所述相似度值最高的所述控制參數(shù)的局部最優(yōu)值，以及根據(jù)預(yù)設(shè)的控制參數(shù)取值范圍，通過抽樣算法得到使所述相似度值最高的所述控制參數(shù)的全局最優(yōu)值；

控制參數(shù)設(shè)置模塊，用于比較所述控制參數(shù)的所述局部最優(yōu)值和所述全局最優(yōu)值對應(yīng)的所述相似度值，根據(jù)對應(yīng)的所述相似度較高的所述控制參數(shù)的值設(shè)置所述調(diào)整對象。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述控制參數(shù)計算模塊用于，

當(dāng)所述相似度值低于預(yù)設(shè)值時，獲取調(diào)整對象的控制參數(shù)的當(dāng)前值；

根據(jù)預(yù)設(shè)的局部搜索范圍，使用貪婪算法在所述當(dāng)前值的相鄰區(qū)域內(nèi)得到使所述相似度值最高的所述控制參數(shù)的局部最優(yōu)值；

根據(jù)預(yù)設(shè)的控制參數(shù)取值范圍，通過拉丁超立方抽樣算法得到使所述相似度值最高的所述控制參數(shù)的全局最優(yōu)值。