[发明专利]一种利用自适应算法计算带材处理线张力设定的方法

权利要求书

1.一种利用自适应算法计算带材处理线张力设定的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、根据带材处理线的历史生产调试数据，生成两个张力样本数据表，张力样本数据表包括以下字段：设备段、材料分类、宽度、厚度、表面质量、实际张力；两个张力样本数据表中的带材规格不同，一张表用于训练自适应算法，另一张表用于评估自适应算法的效果；

S2、建立自适应算法，算法输入项目为：设备段、材料分类、宽度、厚度、表面质量，算法输出项目为：单位张力；将用于训练的张力样本数据表按照输入项目要求进行转换，并做归一化处理，带入自适应算法中进行训练；将用于评估的张力样本数据表中的数据带入训练后的自适应算法，计算自适应算法的总偏差，若总偏差满足要求，保存训练后的自适应算法；

步骤S2中建立自适应算法的方法具体为：

设备段，按设备段的前后顺序编号，并以该编号作为设备段的数值表示；

材料分类，按材料的屈服强度和延伸率，共分了5个等级，分别用1,2,3,4,5表示；

宽度，单位是毫米；

厚度，单位是毫米，自适应算法输入值取厚度的平方，H = h*h；

张力，单位是千牛，自适应算法输入值取单位张力 t = T /(h * w),单位是千牛/mm²；

自适应算法采用多项式回归或人工神经网络的自适应算法，根据输入样本数据，得到设备段、材料等级、材料宽度、材料厚度的平方到单位张力的关系t = F(ds, mc, w, H)；其中，ds表示设备段，mc表示材料分类，w表示宽带，H表示厚度的平方，t表示单位张力；

当有新的物料到达时，对各设备段，将各项物料数据和设备编号带入F(ds, mc, w,H)，得到各设备段的单位张力t，再通过 T = t * w * h，得到各设备段的张力设定值；

S3、执行在线张力计算程序，调用训练后的自适应算法，输入实际生产中的带材物料属性数据和设备段编号，计算输出，并做反归一化处理得到单位张力；

S4、根据带材截面积，计算得到该设备段的张力设定值；继续对其它设备段执行步骤S3，计算得到各个设备段的张力设定值；

该方法还包括对自适应算法进行修正的过程：

S5、在后续生产过程中对张力样本数据表进行更新，操作人员将实际运行检验后的各个设备段的张力设定值结合对应的带材物料属性数据作为样本数据，保存到张力样本数据表中；如果张力样本数据表中存在相同规格的带材物料属性数据的张力设定值，用新的样本数据代替之前保存的相同规格的样本数据记录；

S6、根据更新后的张力样本数据表，对自适应算法进行自学习更新，保存自学习更新后的自适应算法供后续张力设定值计算使用；

步骤S3中输入实际生产中的带材物料属性数据和设备段编号，计算输出，并做反归一化处理得到单位张力的方法具体为：

对所有的输入数据进行转换和归一化处理，再调用自学习后的算法，计算输出值V_out=F(ds, mc, w, H)，对输出值进行反归一化处理，得到单位张力设定值；

反归一化方法：计算结果数据，需要进行反归一化处理，方法如下：

找到进行归一化时保存的单位张力的最大值t_max和最小值t_min；

对计算输出值V_out运用公式计算得到单位张力输出值t_out：

t_out= V_out * (t_max – t_min)+ t_min。