[發明專利]陶瓷材料微波燒結過程智能控制方法、系統及可存儲介質

在審

• 申請號: 202111363022.0
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114036851A
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 范冰冰;陳勇強;張銳;陳洋榮;杜孝碩;王海龍;李明亮;邵剛;許紅亮;盧紅霞
• 申請（專利權）人: 鄭州大學;徐州奧克羅拉特種陶瓷有限公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06K9/62;G06F119/02
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 韓迎之

本發明公開了一種陶瓷材料微波燒結過程智能控制方法、系統及可存儲介質，其中方法包括：獲取陶瓷材料在同一時刻的工作狀態參數與調節參數，并進行數據預處理；基于機器學習算法構建多個分類器模型，將經過預處理的所述工作狀態參數與調節參數組成訓練樣本，并輸入至多個所述分類器模型進行訓練，得到多個所述工作狀態參數與調節參數對應的映射關系；構建決策機模型，將多個所述映射關系輸入至所述決策機模型，得到工作狀態參數與調節參數的數據模型，實現對陶瓷材料的燒結過程進行控制；本發明可以實現微波燒結過程實現快速、準確的控制。

技術領域

本發明涉及過程控制技術領域，更具體的說是涉及一種陶瓷材料微波燒結過程智能控制方法、系統及可存儲介質。

背景技術

目前，微波燒結技術被譽為“21世紀新一代燒結技術”，與常規燒結技術相比，它具有升溫速度快、能源利用率高、加熱效率高和安全衛生無污染等特點，并能提高產品的均勻性和成品率，改善被燒結材料的微觀結構和性能。

但是，隨著高爐生產對燒結礦質量、產量要求的日益提高，燒結過程控制的目標也越來越高,傳統的局部基礎自動化控制已經無法滿足現代化的生產要求。傳統的PID(比例－積分－微分)控制一般在設定好參數之后，不能隨意改動，然而在某一種材料的燒結過程中，反應腔的運行狀態變化規律并不是一成不變的，預設的參數不是一直為最佳控制狀態，如果一直保持不變的話，會使系統控制精度下降。

因此，如何提供一種能夠解決上述問題的陶瓷材料燒結過程控制方法是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種陶瓷材料微波燒結過程智能控制方法、系統及可存儲介質，通過機器學習對大量監測數據的訓練得到數據模型，進而利用該模型實現對陶瓷微波燒結過程的快速及準確的控制，以提高燒結控制精度和效率。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種陶瓷材料微波燒結過程智能控制方法，包括：

獲取陶瓷材料在同一時刻的工作狀態參數以及調節參數，并進行數據預處理；

構建多個分類器模型，將經過預處理的所述工作狀態參數以及調節參數組成訓練樣本，并輸入至多個所述分類器模型進行訓練，得到多個所述工作狀態參數與調節參數對應的映射關系；

構建決策機模型，將多個所述映射關系輸入至所述決策機模型，得到工作狀態參數與調節參數的數據模型，實現對陶瓷材料的燒結過程進行控制。

優選的，得到工作狀態參數與調節參數的數據模型的具體過程包括：

綜合多個所述分類器模型生成的映射關系，形成決策數據庫；

所述決策機模型設置所述映射關系的權重，生成工作狀態參數與調節參數的數據模型。

優選的，所述分類器模型采用聚類算法、支持向量機算法、深度學習算法中的任一種或任幾種。

優選的，所述預處理過程包括：冗余數據剔除、遺漏數據補充及數據歸一化操作中的任一種或任幾種。

優選的，所述工作狀態參數包括：反應腔的溫度、濕度、氧分壓、總氣壓和反射功率，所述調節參數包括：升溫速率、托盤轉速。

進一步，本發明還提供一種陶瓷材料微波燒結過程智能控制系統，包括：

參數采集模塊，用于采集陶瓷材料在燒結過程中的工作狀態參數及調節參數；

構建模塊，用于構建后續數據處理的分類器模型及決策機模型；

處理模塊，用于利用所述分類器模型及決策機模型對所述工作狀態參數及調節參數進行預處理，并輸出對應的數據模型；

控制模塊，用于根據所述數據模型實現對陶瓷材料在燒結過程中的參數控制。