[發(fā)明專利]一種鋁電解電容器用陽極鋁箔性能預(yù)測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011172586.1
• 申請(qǐng)日: 2020-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN112289392A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘斯寧;梁力勃;楊小飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西賀州市桂東電子科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G16C60/00
• 分類號(hào): G16C60/00;G16C20/70;G06N3/04;G06N3/08;G06N3/12
• 代理公司: 南寧深之意專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 45123
• 代理人: 盧穎

1.一種鋁電解電容器用陽極鋁箔性能預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)收集實(shí)際生產(chǎn)線上的工藝參數(shù)及對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品性能指標(biāo)，篩選整理成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的數(shù)據(jù)集，并將數(shù)據(jù)集的80％作為訓(xùn)練集，另外20％作為測(cè)試集；

(2)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建模，確定初始BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)參數(shù)、初始權(quán)值和閾值；

(3)分別采用GA、MEA、PSO三種算法對(duì)初始BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，利用訓(xùn)練集進(jìn)行模型的訓(xùn)練；

(4)利用測(cè)試集中的數(shù)據(jù)，對(duì)比三種算法優(yōu)化后得到的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的預(yù)測(cè)精度，從中選擇預(yù)測(cè)精度最高的優(yōu)化算法，構(gòu)建用于預(yù)測(cè)陽極鋁箔性能的優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型；

(5)利用優(yōu)化后的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行鋁電解電容器用陽極鋁箔電學(xué)性能和力學(xué)性能的預(yù)測(cè)，指導(dǎo)制造工藝的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解電容器用陽極鋁箔性能預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟(1)所述的工藝參數(shù)為：

(1)腐蝕工藝參數(shù)，包括發(fā)孔腐蝕和擴(kuò)孔腐蝕階段的溶液成分、濃度、溫度、電壓、電流密度和處理時(shí)間；

(2)化成工藝參數(shù)，包括水煮處理階段的溫度及時(shí)間，一級(jí)化成、二級(jí)化成、三級(jí)化成、四級(jí)化成等階段的溶液成分及濃度、溫度、電壓、電流密度、處理時(shí)間，后處理的溫度及時(shí)間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解電容器用陽極鋁箔性能預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟(1)所述的產(chǎn)品性能指標(biāo)為：

(1)電學(xué)性能，包括比電容、漏電流、升壓時(shí)間和耐水性能；

(2)力學(xué)性能，包括折彎強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解電容器用陽極鋁箔性能預(yù)測(cè)方法，其特征在于：步驟(2)所述的初始BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)參數(shù)，包括輸入層神經(jīng)元節(jié)點(diǎn)數(shù)、隱含層的層數(shù)、每一層隱含層的神經(jīng)元節(jié)點(diǎn)數(shù)、輸出層神經(jīng)元節(jié)點(diǎn)數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁電解電容器用陽極鋁箔性能預(yù)測(cè)方法，其特征在于：所述的輸入層神經(jīng)元節(jié)點(diǎn)數(shù)，等于數(shù)據(jù)集中每一組數(shù)據(jù)包含的工藝參數(shù)的個(gè)數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁電解電容器用陽極鋁箔性能預(yù)測(cè)方法，其特征在于：所述的輸出層神經(jīng)元節(jié)點(diǎn)數(shù)，等于數(shù)據(jù)集中每一組數(shù)據(jù)包含的產(chǎn)品性能指標(biāo)的個(gè)數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解電容器用陽極鋁箔性能預(yù)測(cè)方法，其特征在于：步驟(3)所述的采用GA算法對(duì)初始BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，具體實(shí)施步驟如下：

Step1：設(shè)置初始運(yùn)行參數(shù)，包括群體大小、遺傳代數(shù)、交叉概率、變異概率；

Step2：對(duì)每個(gè)種群進(jìn)行初始值編碼；

Step3：根據(jù)個(gè)體得到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的初始權(quán)值和閾值，用訓(xùn)練集的數(shù)據(jù)訓(xùn)練BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)后預(yù)測(cè)輸出，把預(yù)測(cè)輸出和期望輸出之間的誤差絕對(duì)值之和作為個(gè)體適應(yīng)度；

Step4：從種群中選擇個(gè)體適應(yīng)度大的個(gè)體作為父代，組成新種群；

Step5：利用算術(shù)交叉法從種群中選擇兩個(gè)個(gè)體，按照設(shè)定的交叉概率交叉得到新個(gè)體Ⅰ；

Step6：從種群中隨機(jī)選擇一個(gè)個(gè)體，按照設(shè)定的變異概率進(jìn)行非均勻變異運(yùn)算，得到新個(gè)體Ⅱ；

Step7：計(jì)算Step5和Step6得到的新個(gè)體Ⅰ和新個(gè)體Ⅱ的適應(yīng)度值，從中選擇適應(yīng)度最高的個(gè)體，并判斷是否完成預(yù)設(shè)的遺傳代數(shù)，如果完成，則完成GA算法優(yōu)化，如果沒完成預(yù)設(shè)的遺傳代數(shù)，則重復(fù)Step4～Step6操作，直至得到的個(gè)體適應(yīng)度值滿足條件為止，并得到GA算法優(yōu)化后的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值的閾值。