[发明专利]一种回流焊炉参数整定的梯度搜索方法及系统

权利要求书

1.一种回流焊炉参数整定的梯度搜索方法，其特征在于，包括：

S1，根据傅里叶热传导定律对回流焊炉进行温度仿真建模，其公式为：

其中，α为传热参数，T(t)为回流焊炉内工件在t时刻的温度，T_t^F为回流焊炉内部在t时刻的温度，Δt为预设的时间间隔；

S2，根据恒温实验数据拟合传热参数α；

S3，根据回流焊炉温区分组状态，将仿真模型中的温区分组为预设区、升温区和高温区，设置动作步长，并根据动作步长生成每个温区的梯度搜索动作表S_i，i＝1，2，3，其中，S_i为一矩阵，矩阵每一列代表该温区组的温度可能出现的动作变化；

S4，输入预设的参考工艺曲线R，参考工艺曲线R中各点的采样间隔为所述预设的时间间隔Δt，构建梯度下降的损失函数l作为评价指标，所述损失函数l为：

其中，A(j)为仿真曲线，R(j)为参考工艺曲线，N为A(j)与R(j)的数据长度；

S5，设置每个温区的初始温度参数，每个温区的初始温度参数等于所述参考工艺曲线中对应温区中的温度值；

S6，按照预热区、升温区、高温区的顺序，在每个温区中，将S_i中每一列中的元素与对应温度组中各个温区的初始温度分别相加，将结果作为温度参数输入至仿真模型进行仿真，仿真得到仿真曲线后计算其对应的损失函数值，直至S_i中各列全部仿真完成，并将最小的损失函数值所对应的温度参数作为初始参数，进行下一次迭代，直至迭代完预设次数；

S7，按照步骤S6依次完成所有温区的参数运算，获得最优温度控制参数。

2.根据权利要求1所述的一种回流焊炉参数整定的梯度搜索方法，其特征在于，所述预设的时间间隔Δt为0.25s。

3.根据权利要求1所述的一种回流焊炉参数整定的梯度搜索方法，其特征在于，步骤S2具体包括如下步骤：

S201，根据恒温实验确定多个传热参数的数值：

将工件放入回流焊炉中，设置各温区温度为150℃，链速v＝1035mm/min，以恒定风机频率运行回流焊炉进行实验，记录工件温度，根据三组温度数据分别计算其α_i值，计算公式如下：

S202，拟合得到传热参数随风机频率变化的拟合曲线和/或拟合方程：

根据传热参数与风机的速度关系公式利用已知条件α₁、α₂、α₃，通过最小二乘法计算k及b，进而得到传热参数α随风机频率变化的拟合曲线和/或拟合方程；若更换工件类型，或改变回流焊炉内部温度场，则返回步骤S201重新进行恒温实验，并计算传热参数α、k及b。

4.根据权利要求1所述的一种回流焊炉参数整定的梯度搜索方法，其特征在于，步骤S3具体包括如下步骤：

根据回流焊炉的温区分组情况，将回流焊炉仿真模型的温区分组为预热区、升温区和高温区，各组中温区数量为n_i，设置搜索动作步长为2℃，根据步长产生动作变化矩阵A_s＝[-2，0，2]，针对每一个温区产生该温区的动作空间S_i，S_i为一个的矩阵；其中，矩阵每一列代表该温区组温度可能出现的动作变化，S_i的基本形式为：

5.根据权利要求1所述的一种回流焊炉参数整定的梯度搜索方法，其特征在于，步骤S4中，所述参考工艺曲线R采用马鞍形回焊曲线RSS。