本发明涉及金属半固态制浆的,尤其涉及一种金属半固态制浆工艺参数优化方法。
背景技术:
1、近年来,半固态触变成形技术获得了广泛的关注,半固态触变加工技术是利用合金或金属基复合材料在半固态温度保温一定时间后所具备的触变流动性,通过采取锻造、挤压等方式加工形状复杂且力学性能较高的制件,加热和输送过程较为简单,易于实现批量化生产。
2、目前,在公开号为cn 105127392 b的中国发明专利中,公开了半固态挤压压铸方法,通过合理控制挤压速度和半固态浆料的温度,可以解决挤压压铸产品热处理后的起泡问题,使热处理后的挤压压铸产品的合格率在95%以上,并能有效提高挤压压铸产品的热处理后的力学性能,但是相关技术中没有对制浆的关键参数进行优化,缺乏优化的层次性,没有对参数的滞后性进行补偿,容易产生控制的误差。
技术实现思路
1、本发明解决的技术问题是:相关技术中没有对制浆的关键参数进行优化,缺乏优化的层次性,没有对参数的滞后性进行补偿,容易产生控制的误差。
2、为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:第一方面,一种金属半固态制浆工艺参数优化方法,包括以下步骤:
3、步骤s1,获取当前工艺相关参数和当前工艺成品剖面图;
4、步骤s2,对所述当前工艺成品剖面图进行预处理,提取预处理后的当前工艺成品剖面图的特征量,根据所述特征量判断当前工艺成品的缺陷;
5、步骤s3,获取历史工艺相关参数和对应的历史缺陷,计算历史工艺相关参数在对应的历史缺陷中的权重,将最大数值的权重对应的历史工艺相关参数设置为一级控制参数,将剩余的历史工艺相关参数设置为二级控制参数;
6、步骤s4,设置一级控制参数的控制规则,并对所述控制规则的系数进行更新,构建一级控制模型,得到更新后的一级控制参数,将与更新后的一级控制参数对应的剩余的历史工艺相关参数设置为更新后的二级控制参数。
7、作为本发明所述的一种金属半固态制浆工艺参数优化方法的一种优选方案,其中:所述步骤s1包括如下子步骤:
8、步骤s11,调用制浆数据库,向所述制浆数据库中输入金属液型号,匹配与金属液型号对应的工艺参数和对应的工艺成品剖面图;
9、步骤s12,将所述与金属液型号对应的工艺参数设置为当前工艺参数,将所述与金属液型号对应的工艺成品剖面图设置为当前工艺成品剖面图,所述当前工艺相关参数包括压射速度、浇注温度、模具预热温度和保压时间。
10、作为本发明所述的一种金属半固态制浆工艺参数优化方法的一种优选方案,其中:所述步骤s2包括如下子步骤:
11、步骤s21,对所述当前工艺成品剖面图进行预处理,所述预处理包括均衡处理和滤波处理;
12、步骤s22,提取预处理后的当前工艺成品剖面图的特征量,根据所述特征量判断当前工艺成品的缺陷,所述缺陷包括气孔、气泡、偏析、晶粒不均匀、晶粒过大和析出相不均匀。
13、作为本发明所述的一种金属半固态制浆工艺参数优化方法的一种优选方案,其中:所述当前工艺成品的缺陷的判断逻辑包括:
14、获取历史缺陷和与历史缺陷对应的历史工艺剖面图,提取所述与历史缺陷对应的历史工艺剖面图的特征量,计算当前工艺成品剖面图的特征量和历史工艺剖面图的特征量的相似度,所述相似度根据余弦相似度公式计算得到,将数值最大的相似度对应的历史缺陷设置为当前工艺成品的缺陷。
15、作为本发明所述的一种金属半固态制浆工艺参数优化方法的一种优选方案,其中:所述步骤s3包括如下子步骤:
16、步骤s31,获取历史工艺相关参数和对应的历史缺陷;
17、步骤s32,以对应的历史缺陷为因变量,以历史工艺参数为自变量,进行多元回归分析,构建权重分析模型,将因变量对应的系数作为所述因变量的权重;
18、步骤s33,遍历因变量的权重,将最大数值的权重对应的历史工艺相关参数设置为一级控制参数,将剩余的历史工艺相关参数设置为二级控制参数。
19、作为本发明所述的一种金属半固态制浆工艺参数优化方法的一种优选方案,其中:所述权重分析模型的计算表达式为:
20、
21、其中,q为对应的历史缺陷,n为历史工艺参数的数量,ci为第i个历史工艺参数在对应的历史缺陷中的权重,xi为第i个历史工艺参数。
22、作为本发明所述的一种金属半固态制浆工艺参数优化方法的一种优选方案,其中:所述步骤s4包括如下子步骤:
23、步骤s41,绘制一级控制参数曲线,计算曲线中相邻的一级控制参数的差值,并计算差值的变化率,构建一级控制模型,将相邻的一级控制参数的差值设置为模糊数值e,将差值的变化率设置为模糊数值ec,设置模糊数值e和模糊数值ec在各个模糊集合中的隶属度,设定比例系数、积分系数和微分系数的模糊论域,并设定模糊子集,所述模糊子集分别包括负大、负中、负小、零、正小、正中和正大,所述一级控制参数为浇注温度,二级控制参数为压射速度、模具预热温度和保压时间;
24、步骤s42,根据粒子群算法对所述比例系数、积分系数和微分系数进行更新,构建一级控制模型,得到更新后的一级控制参数;
25、步骤s43,将与更新后的一级控制参数对应的剩余的历史工艺相关参数设置为更新后的二级控制参数。
26、作为本发明所述的一种金属半固态制浆工艺参数优化方法的一种优选方案,其中:比例系数、积分系数和微分系数的更新逻辑包括:
27、设置初始种群粒子个数、迭代次数、惯性权重和加速系数,随机初始化各个粒子的位置和速度,将所述粒子的位置和速度作为一级控制模型的输入,运行所述一级控制模型的输入,得到粒子的适应度评价值;
28、获取最优的粒子适应度值对应的位置,作为最优位置,并循环更新比例系数、积分系数和微分系数,当最优的粒子适应度值达到第一适应度阈值或者达到迭代次数时,结束计算。
29、第二方面,本发明提供一种电子设备,包括储存器、处理器及储存在储存器,所述储存器存储有计算机可读取指令,当计算机可读取指令由所述处理器执行时,运行如上任意一项所述方法中的步骤。
30、第三方面,本发明提供一种存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,运行如上任意一项所述方法中的步骤。
31、本发明的有益效果:通过获取当前工艺相关参数和当前工艺成品剖面图,能够实时反映当前生产状态,有助于及时发现和处理生产过程中的问题和缺陷,通过对成品剖面图进行预处理并提取特征量,有助于准确评估当前工艺成品的质量和缺陷,利用历史工艺相关参数和对应的历史缺陷,计算权重并设置一级和二级控制参数,提高生产的稳定性和一致性,设定一级控制参数的控制规则并更新系数,构建一级控制模型,有利于数据的实时调整,提高了评估的先见性和智能性,有利于优化生产过程,通过实时反馈和历史数据的分析,提高了控制和管理的精确性,减少了浪费和成本,提高了资源利用率。
1.一种金属半固态制浆工艺参数优化方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的一种金属半固态制浆工艺参数优化方法,其特征在于:所述步骤s1包括如下子步骤:
3.如权利要求1所述的一种金属半固态制浆工艺参数优化方法,其特征在于:所述步骤s2包括如下子步骤:
4.如权利要求3所述的一种金属半固态制浆工艺参数优化方法,其特征在于:所述当前工艺成品的缺陷的判断逻辑包括:
5.如权利要求1所述的一种金属半固态制浆工艺参数优化方法,其特征在于:所述步骤s3包括如下子步骤:
6.如权利要求1所述的一种金属半固态制浆工艺参数优化方法,其特征在于:所述权重分析模型的计算表达式为:
7.如权利要求1所述的一种金属半固态制浆工艺参数优化方法,其特征在于:所述步骤s4包括如下子步骤:
8.如权利要求7所述的一种金属半固态制浆工艺参数优化方法,其特征在于:比例系数、积分系数和微分系数的更新逻辑包括:
9.一种电子设备,包括储存器、处理器及储存在储存器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-8任一项所述的一种金属半固态制浆工艺参数优化方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述的一种金属半固态制浆工艺参数优化方法。
