[发明专利]一种基于改进遗传算法的陶瓷抛光机能耗优化方法

说明书

一种基于改进遗传算法的陶瓷抛光机能耗优化方法，陶瓷抛光机能耗优化方法，包括以下步骤：步骤A：构建并求解陶瓷抛光机能耗模型，根据陶瓷抛光机能耗模型的求解结果，得出影响陶瓷抛光机能耗的参数；所述陶瓷抛光机能耗模型包括切削形成能耗、抛光磨头能耗、传动滚筒能耗、横梁摆动能耗和辅助系统能耗；步骤B：改进自适应遗传算法，利用所述改进自适应遗传算法计算出影响陶瓷抛光机能耗的最优参数。本发明提出一种基于改进遗传算法的陶瓷抛光机能耗优化方法，精准得出影响陶瓷抛光机能耗的工艺参数，从而针对性的做出工艺参数优化，使得陶瓷抛光机在运作时到达最小能耗。

技术领域

本发明涉及抛光设备能耗技术领域，尤其涉及一种基于改进遗传算法的陶瓷抛光机能耗优化方法。

背景技术

瓷砖抛光是瓷砖制备中的一道重要工序，瓷砖经过抛光加工后表面具有平整光亮等特点。然而瓷砖抛光消耗了瓷砖制备总电力的三分之一以上。随着能源成本的增加和资源环境的压力加剧，提高抛光能效已成为陶瓷企业关注的焦点。但是目前很少有针对抛光设备能耗工艺参数的研究，工艺参数设定普遍局限于瓷砖表面光泽度和抛光效率等问题上，忽略了能耗，从而导致能源消耗大、能源利用率低。

遗传算法则是由Holland教授受到达尔文进化论启发提出的一种智能优化算法，它模拟了生物界选择和遗传的机制。而自适应遗传算法在标准遗传算法的基础上，在算法的参数控制方面做了很大的改进，采用了一种自适应的交叉概率和变异概率。传统遗传算法的交叉概率和变异概率是固定不变的，自适应遗传算法的交叉和变异概率随着群体中个体适应度值的不同而变化，适应度不同的个体具有不同的交叉和变异概率。

使用自适应遗传算法可以准确的得出影响陶瓷抛光机能耗的参数，从而针对性的做出参数优化，使得陶瓷抛光机在运作时达到最小能耗。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于改进遗传算法的陶瓷抛光机能耗优化方法，精准得出影响陶瓷抛光机能耗的工艺参数，从而针对性的做出工艺参数优化，使得陶瓷抛光机在运作时到达最小能耗。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于改进遗传算法的陶瓷抛光机能耗优化方法，包括以下步骤：

步骤A：构建并求解陶瓷抛光机能耗模型，根据陶瓷抛光机能耗模型的求解结果，得出影响陶瓷抛光机能耗的参数；所述陶瓷抛光机能耗模型包括切削形成能耗、抛光磨头能耗、传动滚筒能耗、横梁摆动能耗和辅助系统能耗；

步骤B：改进自适应遗传算法，利用所述改进自适应遗传算法计算出影响陶瓷抛光机能耗的最优参数。

优选的，求解陶瓷抛光机能耗模型中的切削形成能耗、抛光磨头能耗、传动滚筒能耗、横梁摆动能耗和辅助系统能耗；

包括以下步骤：

步骤A1：陶瓷抛光机的切削形成能耗为磨块上磨粒对瓷砖表面材料的去除作用所产生的能耗，

构建陶瓷抛光机能耗模型，求解陶瓷抛光机的切削形成能耗包括：

确定陶瓷抛光机的切削形成能耗目标函数E_chip，目标函数E_chip的公式(1.1)如下：

切削形成能耗的目标函数E_chip--(1.1)的参数变量为：

Ω_a表示所有磨粒的总面积，单位mm²；

t表示抛光瓷砖所用时间，单位s；

φ表示单位磨粒的密度，单位g/cm³；

h表示单位磨粒的高度，单位mm；

μ表示磨粒与瓷砖之间的摩擦系数；