【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铝含量分布控制的，尤其涉及一种导线铝含量分布精准控制方法。
技术介绍
1、输电导线是现代电力系统中不可或缺的关键组件，其性能直接影响到电力传输的效率、安全性和经济性。随着电力需求的不断增长，对输电导线的性能要求也日益提高。在众多材料中，铝因其良好的导电性、轻质和抗腐蚀性，广泛应用于输电导线的生产中。然而，铝含量的分布均匀性对导线的性能和使用寿命具有重要影响。在输电导线的生产拉丝工艺环节中，铝的含量分布可能因工艺参数和设备性能等因素而出现不均匀。这种不均匀性会导致导线的电阻增大、强度降低，甚至在极端情况下出现断线等安全隐患。因此，针对输电导线生成过程中的铝含量精准控制，成为提升输电导线性能亟需解决的重要问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种导线铝含量分布精准控制方法，通过对拉丝环节设备参数的精准控制，提高导线的电导率和机械强度，从而提高输电效率，降低能量损耗。
2、实现上述目的，本专利技术提供的一种导线铝含量分布精准控制方法，包括以下步骤：
3、s1：采集导线拉丝过程数据，其中导线拉丝过程数据包括导线温度、拉丝设备控制参数和导线铝含量分布；
4、s2：构建导线拉丝调控模型结构以及导线拉丝调控模型结构中模型参数的求解目标函数；
5、s3：对求解目标函数进行优化求解，得到最优模型参数，其中改进的策略梯度下降方式为模型优化求解的实施方法；
6、s4：将导线拉丝调控模型结构以及最优模型参数构建为导线拉丝
7、作为本专利技术的进一步改进方法：
8、可选地，所述s1步骤中采集导线拉丝过程数据，包括：
9、采集导线拉丝过程数据，其中导线拉丝过程数据包括导线温度、拉丝设备控制参数和导线铝含量分布，所述拉丝设备控制参数包括拉伸速度、拉伸压力和加热温度，其中第t个过程时刻的导线拉丝过程数据的采集流程为：
10、s11：利用温度传感器获取第t个过程时刻的导线温度，其中，表示导线拉丝过程中过程时刻的总数；
11、s12：对导线拉丝设备进行监控，得到第t个过程时刻的拉丝设备控制参数，其中拉丝设备控制参数包括拉伸速度、拉伸压力和加热温度；
12、s13：将导线划分为n个等长的导线段，在第t个过程时刻，利用激光脉冲照射导线段表面，导线段表面进而产生微小的等离子体；
13、s14：使用光谱仪采集每个导线段表面等离子体所发出的特征光谱线，并以光谱数据形式进行存储，其中第n个导线段的光谱数据为：
14、；
15、其中：
16、为波长，表示第n个导线段在第t个过程时刻以及在波长处的光强度；
17、表示光谱数据中波长的范围；在本专利技术实施例中，为394.4纳米，为396.1纳米，为铝常见的特征光谱线的波长范围；
18、s15：基于光谱数据计算得到特征光谱线的光谱强度；
19、s16：将光谱强度转换为铝含量，得到每个导线段在第t个过程时刻的铝含量，将所有导线段在第t个过程时刻的铝含量作为导线铝含量分布：
20、；
21、；
22、其中：
23、表示第n个导线段在第t个过程时刻的铝含量，为预设的铝含量映射系数，将光谱强度映射为铝含量。
24、可选地，所述s2步骤中构建导线拉丝调控模型结构，包括：
25、构建导线拉丝调控模型结构，其中导线拉丝调控模型结构包括状态空间、动作空间以及策略调控空间，状态空间用于接收导线拉丝状态数据，其中导线拉丝状态数据包括导线温度以及导线铝含量分布，动作空间包括所有的拉丝设备控制参数，策略调控空间包含策略矩阵参数以及调控参数，策略矩阵参数包括导线拉丝状态数据与不同拉丝设备控制参数之间的策略值，利用策略调控空间从动作空间中选取状态空间中导线拉丝状态数据所对应策略值最高的拉丝设备控制参数，调控参数用于对策略矩阵参数进行优化控制，所述策略矩阵参数以及调控参数为导线拉丝调控模型结构中的模型参数；
26、获取d组导线的导线拉丝状态数据作为训练数据，构成模型参数的训练数据集data：
27、；
28、其中：
29、表示所获取的第d组训练数据；
30、表示第d组训练数据中导线的导线拉丝状态数据，，表示导线拉丝状态数据中的导线温度，表示导线拉丝状态数据中的导线含铝量分布；
31、，表示导线含铝量分布中第n个导线段的含铝量，；
32、表示第d组训练数据中导线的最大调控步长。
33、可选地，基于训练数据集data构建导线拉丝调控模型结构中模型参数的求解目标函数，包括：
34、；
35、；
36、；
37、；
38、；
39、；
40、；
41、其中：
42、表示折扣因子；在本专利技术实施例中，将设置为0.9；
43、表示策略矩阵参数的求解目标函数，为待优化求解的策略矩阵参数；
44、表示调控参数的求解目标函数，为待优化求解的调控参数；
45、表示从策略矩阵参数中选取与导线拉丝状态数据之间策略值最高的拉丝设备控制参数；
46、表示利用拉丝设备控制参数对导线拉丝状态数据所对应导线进行拉丝控制后，所更新的导线拉丝状态数据；
47、表示对第d组训练数据所对应导线在进行g次调控操作后的导线拉丝状态数据，每次调控操作为拉丝设备根据拉丝设备控制参数进行设备调控，并根据调控后的拉丝设备对导线进行拉丝；
48、，表示导线拉丝状态数据中的导线温度，表示导线拉丝状态数据中的导线含铝量分布；
49、，表示导线含铝量分布中第n个导线段的含铝量，；
50、表示第n个导线段的标准含铝量；
51、表示预设的导线最高温度；
52、表示导线温度的标识参数，为0，则表示导线温度高于预设的导线最高温度，否则表示导线温度低于预设的导线最高温度；
53、表示l2范数；
54、表示导线拉丝状态数据在调控参数下的状态值；
55、表示以自然常数为底的指数函数；
56、表示卷积运算符；
57、表示导线拉丝状态数据在调控参数下的调控误差。
58、可选地，所述s3步骤中对求解目标函数进行优化求解，包括：
59、s31：初始化生成策略矩阵参数以及调控参数；
60、s32：设置策略矩阵参数以及调控参数的当前迭代次数为m，m的初始值为0，最大值为m，则第m次迭代得到的策略矩本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种导线铝含量分布精准控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的一种导线铝含量分布精准控制方法，其特征在于，所述S1步骤包括：
3.如权利要求1所述的一种导线铝含量分布精准控制方法，其特征在于，所述S2步骤包括：
4.如权利要求3所述的一种导线铝含量分布精准控制方法，其特征在于，基于训练数据集data构建导线拉丝调控模型结构中模型参数的求解目标函数，包括：
5.如权利要求4所述的一种导线铝含量分布精准控制方法，其特征在于，所述S3步骤包括：
6.如权利要求5所述的一种导线铝含量分布精准控制方法，其特征在于，所述S34步骤中计算得到策略矩阵参数的信息熵，结合策略矩阵参数的信息熵以及策略梯度对策略矩阵参数进行迭代，包括：
7.如权利要求1所述的一种导线铝含量分布精准控制方法，其特征在于，所述S4步骤包括：
8.如权利要求2所述的一种导线铝含量分布精准控制方法，其特征在于，所述S15步骤中基于光谱数据计算得到特征光谱线的光谱强度，包括：
【技术特征摘要】
1.一种导线铝含量分布精准控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的一种导线铝含量分布精准控制方法，其特征在于，所述s1步骤包括：
3.如权利要求1所述的一种导线铝含量分布精准控制方法，其特征在于，所述s2步骤包括：
4.如权利要求3所述的一种导线铝含量分布精准控制方法，其特征在于，基于训练数据集data构建导线拉丝调控模型结构中模型参数的求解目标函数，包括：
5.如权利要求4所述的一种导线铝含量分布精准...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨奇锋，胡湘华，李红英，李华斌，汤浩清，高帅，潘磊，
申请(专利权)人：湖南华菱线缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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