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【学院学士论文】有关一种电脑选棉及配棉的方法(论文范文标题)

星级: ★★★★ 期刊: 《江苏纺织》作者:孙婧 费树岷浏览量:4544 论文级别:高评本章主题:原棉和指标原创论文: 5156论文网时间:2008年5月8日审核稿件编辑:William本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:4043 评论次数: 5654

导读:如何写好一篇原棉和指标方面的论文。希望本篇一种电脑选棉及配棉的方法的论文范文会对你的写作构思有所启发以助大学生们轻松完成写作任务。

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撰写原棉专业学院学士论文
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大学自动化学院江苏南京210096)

[摘要]配棉需要考虑原棉的成本和质量,从原棉库中挑选若干种原棉,采用适当的方法确定原棉的混比.因此自动配棉是一个NP难的多目标优化问题.本文首先对各质量指标和成本进行无量纲化,采用加权求和法将多目标优化问题转化为单目标优化问题,建立了新型的配棉数学模型,然后使用Matlab的Fmincon函数进行优化,确定原棉混比,并逐步剔除对配棉方案影响较小的原棉.实验结果表明:本文中数学模型的建立合理有效,能兼顾配棉质量和成本,同时本文设计的方法速度快,减少了计算量,并且保证了计算精度,减少了选棉中的人为不确定因素,最终优化了配棉方案.

[关键词]自动配棉;优化;权重;逐步剔除

[中图分类号]TS102。2+11

配棉是纺织企业的一项重要技术工作,是为了满足某一成纱品种的纺纱工艺要求和成纱质量指标要求,从库存的若干种原棉中,选择合适的几种原棉,按一定的比例混配.在配棉的过程中,需要综合考虑原棉品种的选择以及所选品种的配比,才能达到成品质量指标最优的目的.在纺织企业中,原料成本占总成本的80%左右,因此,在考虑配棉方案时,除考虑配棉的质量指标外,还应当考虑原料的成本.

本文综合考虑了原棉的质量指标和成本,对它们进行无量纲化,采用加权求和法将多目标优化问题转化为单目标优化问题,建立了一种新型的配棉数学模型,提出一种逐步剔除的选棉方法,最终完成了选棉及确定配比的工作,形成一套有效的配棉方案.

1自动配棉的数学模型

1。1自动配棉难点问题分析

自动配棉,是将具有不同质量指标和成本的原棉,按照不同的比例进行混合,然后采用逐步剔除的选棉方法,在迭代的过程中,将质量指标和成本对配棉方案影响较小的棉种逐步剔除,在保

一种电脑选棉及配棉的方法
原棉和指标综述型论文范文

证最终的混合指标接近目标指标的前提下,原料成本相对比较低,选棉的过程中也确定出了所选原棉的混比.在此过程中有三个难点问题需要分析:

1。1。1自动配棉方案的评定标准;

1。1。2配棉约束条件;

1。1。3选棉的迭代过程.

1。2自动配棉方案的评定标准问题

1。2。8无量纲化

评价原棉、标准棉的综合质量的各质量指标具有不同的量纲,要想反映原棉的质量,必须把各质量指标无量纲化,然后组合起来,本文使用的是直线型无量纲化的极值方法,即将所有数据转化至0~1区间.如公式(1—1)~公式(1-4)所示,其中为原棉中第个质量指标的最小值,为原棉中第个质量指标的最大值,和分别代表无量纲化后的原棉质量指标、标准棉质量指标、标准偏差和原料成本.

1。2。9自动配棉问题如果考虑质量和成本最优,将是一个多目标优化问题,工程设计中常用的多目标优化方法之一是,在优化设计前给定各个目标的偏好,通过各种方式把多目标转换为单目标,采用单目标优化来处理,如常见的加权求和法.因此,确定自动配棉的目标函数为:

1。3自动配棉的约束条件问题

1。3。1自动配棉方案原料种类要求:使用的原棉种类必须在一个范围内,大于或小于这个范围的配棉方案视为无效方案;

1。3。2原棉的混比之和为1;

1。3。3原棉的混比必须大于零;

1。3。4混合棉的指标和标准棉的指标偏差必须控制在标准偏差内.

因此,可以得出m+n+l个约束条件:

2使用算法

2。1 fmincon函数

本文采用MaIilab优化工具箱中的Fmincon[6]函数确定原棉的混比.Fmincon函数是求解非线性有约束极值优化问题的一个有效方法,可以求解线性规划、非线性规划和多目标规划等优化问题.这里采用非线性规划中的有约束极值问题设计参数的优化搜索,它的求解由函数Fmincon实现,数学模型及常用的格式如下:

式中,参数为目标函数,它可以用字符串方法定义;为线性不等式约束,若不需要此约束时,变量用“□”代替,本文采用后者;为等式约束,若不需要此约束时,变量用“□”代替,本文采用后者;为下限、上限变量,使得,若无限制时,用“□”代替,本文中酌上限取为全1的列向量,即ones(NYM,1),NYM为原棉的个数,的下限取为全0的列向量,即zeros(NYM,1);nonlcon为用。m文件定义的非线性约束函数.

2。2选棉的迭代流程

一般配棉方案要求从库存的若干原棉中选出6-9个批号,从计算理论的角度来说,选棉方案的确定属于NP难问题.以往选棉过程是配棉技术人员根据经验,人工进行选择.本文选棉过程是计算机自动产生,通过引入逐步剔除的方法,在迭代的过程中,将质量指标和原料成本对配棉方

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案影响较小的棉种逐步剔除,直到剩余原棉的数目小于或等于指定数目的时候,终止迭代过程.该选棉方案的流程图如图1所示.

相对于解决NP难问题的穷举法,本文的方法大大减少了计算量,并且保证了计算的精度,本文的选棉方法减轻了配棉技术人员的负担,减少了人为因素的影响.

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3实验结果与讨论

表1为来自某纺织公司的部分原棉库存数据.考虑到文章篇幅,只取其中20组原棉进行选配,并且只考虑其中的1 1个质量指标和一个经济性指标.

算例中分别取0。5,权重取值见表1.实际操作中,配棉人员需要根据具体情况,确定质量和成本占的比重以及配棉的权重.用本文方法得到配棉方案为:2#:16。04%,8#:33。99%,14#:43。95%,19#:6。01%.

表2为该方案的实验结果,可以看出,混合棉的各质量指标和标准棉的各质量指标的偏差都在标准偏差之内,而且混合棉的单价比较小,因此,本文的方法是合理可行的.

4结语

本文对自动配棉的数学模型进行了改进,综合考虑了原棉的质量指标和成本,对它们进行无量纲化,采用加权求和法将多目标优化问题转化为单目标优化问题,对新的数学模型的求解方法进行了新的尝试,采用逐步剔除的选棉方法,取代了配棉技术人员的人工选棉过程,减轻了配棉技术人员的负担,减少了人为因素的影响,同时用Matlab优化工具箱中Fmincon函数确定原棉的混比.实例结果表明,本文的方法具有可行性,对实际生产具有较好的参考价值.

[ 参考文献 ]

1、 扬长补短的用人之道(湖北美术学院 马列主义课部,武汉 430060) 重视人才,善用人才。他深知人才“长短”的辩证法,在运用人才时善于长短搭配,用人之长,补人之短,力图组织最佳的人才结构,这样为人才的成长创

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