【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于飞机蒙皮制造加工，具体涉及一种基于神经网络和遗传算法的蒙皮纵拉工艺参数优化方法。
技术介绍
1、目前，对于蒙皮这一飞机结构中的关键部件，众多现有技术中均采用了金属材料拉伸成形这种先进工艺。在这种工艺执行时，需要对诸如合模力、拉伸轨迹与速度等的工艺参数进行复杂而精确地调整，为保证实际生产时产品质量和加工精度符合设计目标要求，现阶段对生产前期的试错验证和大量数据、经验的积累存在较高依赖。而随着各类新型蒙皮部件设计的出现，上述验证和数据收集工作也越发繁重，因而限制了纵拉工艺改进以及蒙皮大规模生产的效率。
技术实现思路
1、有鉴于此，针对本领域中所存在的技术问题，本专利技术提供了一种基于神经网络和遗传算法的蒙皮纵拉工艺参数优化方法，具体包括以下步骤：
2、步骤一、对蒙皮纵向拉伸工艺执行中的拉伸机历史工艺参数和对应的蒙皮材料和质量历史参数进行收集，执行数据清洗等数据预处理后建立相应的数据样本集；
3、步骤二、以拉伸机工艺参数和蒙皮材料参数作为输入，蒙皮质量参数作为输出，建立基于bp神经网络的蒙皮成形质量预测模型；
4、步骤三、将数据样本集划分为训练集和验证集，利用训练集所所建立的蒙皮成形质量预测模型进行训练，并利用验证集对训练效果进行验证；
5、步骤四、输出训练好的bp神经网络的各项权值、阈值参数，将权值、阈值参数构建相应的编码来作为遗传算法的种群个体，利用各种群个体建立种群矩阵；
6、步骤五、基于建立的种群矩阵执行遗
7、步骤六、基于最优的权值、阈值参数更新蒙皮成形质量预测模型并在线应用，使其根据实时采集的拉伸机工艺参数和蒙皮材料参数预测得到蒙皮成形质量结果；根据预测结果对拉伸机工艺参数进行反馈调整，最终实现拉伸机工艺参数的优化。
8、进一步地，步骤一中还包括对收集的拉伸机工艺参数通过执行相关性分析进行筛选，将筛选后保留的工艺参数作为待优化工艺参数并用于构建所述的训练样本集。
9、进一步地，经相关性分析筛选得到的待优化工艺参数至少包括拉伸率和拉伸速度，在步骤二中具体将其与蒙皮材料参数共同作为蒙皮成形质量预测模型的输入，模型输出则至少包括蒙皮的厚度均匀性和回弹量参数；设计相应的bp神经网络包括一个输入层、8个隐藏层和一个输出层，其中输入层中包含3个神经元，每个隐藏层包含10个神经元，输出层包含2个神经元。
10、进一步地，步骤四中bp神经网络所输出的权值、阈值系数具体包括610个权系数和5个阈值；使用8bit的有符号整数进行编码，使各参数在[-128,127]的范围内取值，由此得到长度为g＝4920位的每个种群个体。
11、上述本专利技术所提供的基于神经网络和遗传算法的蒙皮纵拉工艺参数优化方法，针对蒙皮成品所要达到的质量指标以及相关的材料和拉伸机工艺参数，设计了基于bp神经网络的蒙皮成形质量预测模型，同时基于遗传算法对神经网络权重与阈值进行更新。利用训练和更新后的预测模型能够针对蒙皮所选用的材料以及设计预期的质量实现拉伸机工艺参数的实时高效优化，若配合待优化参数的前期相关性分析与筛选，可对纵拉工艺过程中各环节实现更为精准全面的改进，从而有利于结合工业大数据提高蒙皮产品的规模化与智能化制造水平。
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1.基于神经网络和遗传算法的蒙皮纵拉工艺参数优化方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤一中还包括对收集的拉伸机工艺参数通过执行相关性分析进行筛选，将筛选后保留的工艺参数作为待优化工艺参数并用于构建所述的训练样本集。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：经相关性分析筛选得到的待优化工艺参数至少包括拉伸率和拉伸速度，在步骤二中具体将其与蒙皮材料参数共同作为蒙皮成形质量预测模型的输入，模型输出则至少包括蒙皮的厚度均匀性和回弹量参数；设计相应的BP神经网络包括一个输入层、8个隐藏层和一个输出层，其中输入层中包含3个神经元，每个隐藏层包含10个神经元，输出层包含2个神经元。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤四中BP神经网络所输出的权值、阈值系数具体包括610个权系数和5个阈值；使用8bit的有符号整数进行编码，使各参数在[-128,127]的范围内取值，由此得到长度为G＝4920位的每个种群个体。
【技术特征摘要】
1.基于神经网络和遗传算法的蒙皮纵拉工艺参数优化方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤一中还包括对收集的拉伸机工艺参数通过执行相关性分析进行筛选，将筛选后保留的工艺参数作为待优化工艺参数并用于构建所述的训练样本集。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：经相关性分析筛选得到的待优化工艺参数至少包括拉伸率和拉伸速度，在步骤二中具体将其与蒙皮材料参数共同作为蒙皮成形质量预测模型的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘建年，李骥华，谢亚苏，程鹏志，成刚，阮尚文，
申请(专利权)人：航宇智造北京工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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