高性能复合材料机械传动零件成形工艺的动态演化建模与稳健优化

针对工程复合材料机械传动零件精密成形过程中，迫切需要解决的有效工艺体系建模和决策变量优化等关键问题，拟在2008年度教育部技术发明一等奖"工程复合材料精密成形数字制造装备"等国内外研究成果基础上，进一步开展工艺模型的动态演化与工艺参数稳健优化方法研究，探索出复杂工艺系统潜在规律。以水润滑橡胶合金轴承精密成形加工为实验研究对象，用自组织神经网络优选连续工艺曲线的决策变量；研究企业累计的海量数据样本选择；用非线性Kalman滤波方法训练神经网络，以此建立随生产过程适应性的复杂工艺体系动态演化模型；引入遗忘因子逐渐消减陈旧样本影响；建立复杂工艺系统决策变量稳健优化理论和方法；并将这些方法以软件模块移植到复合材料成形装备中，获得装备的智能化、知识化关键理论方法。该方法可实时优化最佳工艺决策变量，为进一步满足高性能复合材料机械传动零件精密成形与系列产品开发、及其装备的升级换代，奠定关键科学技术基础。

针对工程复合材料机械传动零件精密成形过程中，迫切需要解决的有效工艺体系建模和决策变量优化等关键问题，在2008年度教育部技术发明一等奖“工程复合材料精密成形数字制造装备”等国内外研究成果基础上，进一步开展工艺模型的动态演化与工艺参数稳健优化方法研究，探索出复杂工艺系统潜在规律。以水润滑橡胶合金轴承精密成形加工为实验研究对象，用自组织神经网络等方法，建立了多种工艺过程决策变量和训练样本的选择方法；基于非线性Kalman滤波方法训练神经网络，建立了随生产过程适应性的复杂工艺体系动态演化模型；建立了复杂工业过程多目标稳健优化理论和优化方法；并将这些方法以软件模块移植到复合材料成形装备中，获得装备的智能化、知识化关键理论方法。该方法还推广在天然气化工过程建模与优化、油田抽油机节能增产、电解铝节能降耗等装备的智能化升级。这些成果可有效改造、提升现有生产装置，降低生产过程物耗、能耗，提升生产效益、技术水平和产品质量，是信息化与工业化深度融合的重要体现，对大力培育和发展工业智能化产业、坚持走中国特色新型工业化道路和加快传统产业转型升级具有重要意义。.该课题研究，共发表论文20篇，其中SCI期刊论文4篇，EI期刊论文8篇，CSCD期刊论文12篇，申请发明专利10项，申请并获得软件著作权1项。培养博士研究生1名，硕士研究生5名。