基于粒子群算法的立式淬火爐傳感器優(yōu)化配置研究.pdf

1、大型立式淬火爐是大型高強度鋁合金構(gòu)件熱處理的關(guān)鍵裝備，其爐內(nèi)溫度分布具有分布參數(shù)、非線性等特點，而不同數(shù)目和位置的傳感器配置對淬火爐溫度控制精度和均勻性有很大影響，因此為保證大型立式淬火爐溫度的控制精度和均勻性，必須對淬火爐內(nèi)的傳感器進行有效的配置。目前淬火爐傳感器優(yōu)化配置的研究都是關(guān)于位置優(yōu)化，還未有數(shù)目優(yōu)化的研究。本文對傳感器數(shù)目及位置優(yōu)化進行了研究，提出了一種傳感器數(shù)目和位置的綜合優(yōu)化策略。
　　本文的研究內(nèi)容及創(chuàng)新點主要包

2、括以下幾個方面:
　　1.介紹了淬火爐結(jié)構(gòu)及淬火工藝，根據(jù)淬火爐的主要特點對淬火爐模型作了一定簡化，建立了由偏微分方程描述的淬火爐溫度分布參數(shù)系統(tǒng)動態(tài)控制模型。
　　2.針對粒子群算法容易陷入局部最優(yōu)解的問題，提出了一種混沌自適應(yīng)粒子群算法(CAPSO)，該算法在尋優(yōu)過程中嵌入混沌優(yōu)化且根據(jù)粒子適應(yīng)度值自適應(yīng)調(diào)整慣性權(quán)重。通過測試函數(shù)對改進后的混沌自適應(yīng)粒子群算法與標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法進行性能比較，測試結(jié)果表明改進的混沌自適應(yīng)粒子

3、群算法在尋優(yōu)精度和收斂速度上都要優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法。
　　3.結(jié)合淬火爐結(jié)構(gòu)和溫度信息，建立了與二者有關(guān)的傳感器覆蓋率模型，以傳感器聯(lián)合覆蓋率為適應(yīng)度函數(shù)，利用混沌自適應(yīng)粒子群算法計算出配置不同傳感器數(shù)目時傳感器覆蓋率的變化，對尋優(yōu)結(jié)果分析得出淬火爐較優(yōu)傳感器數(shù)目。以參數(shù)估計誤差最小為準(zhǔn)則，結(jié)合淬火爐控制模型，構(gòu)造出與傳感器測量位置有關(guān)的Fisher信息矩陣，利用混沌自適應(yīng)粒子群算法對其進行尋優(yōu)。將傳感器數(shù)目與位置綜合考慮后，得到