[发明专利]用于纺纱生产中纤维自动选配的方法

权利要求书

1.一种通过构建纺纱配棉的多目标优化配棉模型进行纺纱生产中纤维自动选配的方法，其特征是：包括下列步骤：

（1）通过网线将纤维原料检测仪器、纱线质量检测仪器和计算机连接，将纤维原料库库存数据、原料性能数据、成纱质量数据采集导入到配棉计算机；

（2）将采集的纤维原料按照性能相近原则自动分类；

（3）由计算机自动构建一个形式如下的纺纱配棉的多目标优化配棉模型；

模型多目标：

1）min 配棉方案成本

2）min 每一配棉方案中各纤维原料唛头性能离散度

3）min 接批时每一配棉方案与上期方案性能差异

4）min 成纱条干不匀CV值

5）max成纱强力

6）min 成纱结杂

7）min 成纱毛羽

8）min 成纱粗节

9）min 成纱细节

10）max成纱价值

模型约束条件：

1）各纤维原料唛头选择基数，即离散量；

2）各唛头选择包数≤各唛头库存包数

3）每一配棉方案的配棉总量kg≤抓包机铺包总量kg

4）被选唛头序号≤筛选后的原料库的记录条数

5）模糊库存要求，细分为：

a)尽量兼顾库存多和少的原料

b)尽量选用部分库存相对多的原料

c)尽量选用部分库存少的原料

6）模糊搭配要求，细分为：

a)新陈原料尽量搭配选用

b)尽量搭配部分新原料

c)尽量搭配部分陈旧原料

7）多个唛头与其它产品原料模糊使用要求，细分为：

a)尽量多唛头选配且少用其它产品原料

b)在指定的唛头数内尽量多唛头选配

c)被其它产品选用的原料尽量不用

8）分类原料模糊选配要求，细分为：

a)采用选择的分类原料

b)用选择的分类原料且尽量用不同类

c)用选择的分类原料且尽量用同类

（4）对于步骤（3）构建的多目标优化配棉模型允许用户自由设定其所有目标与约束条件的重要性，这些重要性分为很重要、重要、一般、无所谓四个等级；

（5）对于步骤（3）构建的多目标优化配棉模型还允许用户自由设定其不同目标的优化严格性，分为目标严格较优和模糊较优；模糊较优细分为：

1）优先考虑成纱质量

2）优先考虑配料成本和成纱质量

3）优先考虑配料成本

4）优先考虑配料成本和原料性能稳定

5）优先考虑成纱价值

6）优先考虑原料性能稳定

7）成纱质量符合锁定范围

8）成纱质量符合锁定范围时成本最低

9）优先配料成本下考虑原料性能稳定

10）优先原料性能稳定下考虑配料成本

11）优先配料成本下考虑成纱质量

12）优先成纱质量下考虑配料成本

13）优先配料成本下考虑成纱质量锁定范围

14）优先成纱质量锁定范围下考虑配料成本；

（6）对于步骤（3）构建的多目标优化配棉模型还允许用户自由设定单件选配、唛头数选配、分类选配的不同选配模式；

（7）通过用户自由参与，即步骤（4）、步骤（5）对模型目标要求的拓展和步骤（6）对模型约束要求的延伸，使步骤（3）构建的多目标优化配棉模型满足不同用户需求；

（8）根据用户自由设定的目标和约束条件的重要性以及目标优化的严格性，自动启动各个目标权重分配及约束条件权重分配；

（9）采用如下算法求解模型目标，得到批量的配棉方案；

针对上述多目标优化配棉模型，首先随机生成满足约束条件的规模为popsize的初始种群，计算初始种群里每一配棉方案的多目标值，按照各个配棉方案目标值的大小及其权重统计每个方案在所有方案中的排列位置rank，根据rank值从大到小对方案排序，剔除w个排列在最后的rank相等的方案，再从剩余的规模为popsize-w的种群中随机选取w个父方案进行两两交配，产生2c²_w个新方案加入种群，对新的规模为popsize ‒ w+2c²_w的种群中的方案再计算目标值和排序，再剔除最差方案，如此循环，直到每个方案的目标值没有改进为止，最终形成批量的多个优质配棉方案；

（10）采用控制热键动态调控算法参数，控制配棉方案设计进程；

（11）将批量的多个优质配棉方案列表显示于计算机屏幕，根据用户指定的目标排序要求，自动统计各个配棉方案间相应目标值距离，按照距离大小对方案排序，将最优方案列于表端；或将方案通过目标值曲线图形显示，用户通过鼠标在曲线图形上筛选优质配棉方案。