生产过程质量诊断与控制技术及其智能化决策支持系统的方法研究

摘要

该论文提出并描述了智能化的生产过程质量监控系统的结构体系,分析了生产过程生产状态与生产质量之间复杂的相互作用关系.由于目前制造业已逐步向多品种小批量的生产模式发展,而且生产过程是一个动态的、复杂的、随机的、多样性的系统,故传统的方法已不能满足生产过程建模的需要.粗集理论能够有效地处理生产过程本身固有的模糊性、不确定性和不一致性,它不需要任何关于数据的辅助信息而直接从数据本身获取用户感兴趣的知识,因此该文将其应用到生产过程质量的诊断中.在研究了基于粗集诊断方法的基础上,考虑到实际生产中可能出现的错误数据和缺失数据,提出了基于相似关系的粗集扩展模型的生产过程质量诊断方法,该方法对分析生产过程变量间的相互作用关系及诊断质量发生异变的各种原因是非常有效的.

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第一章绪论

1.1本课题研究的意义

1.2国内外研究现状

1.2.1生产过程质量诊断与控制

1.2.2生产质量决策支持系统

1.3本论文的主要研究内容

第二章生产过程质量监控系统及其质量分析模型

2.1生产过程质量监控系统

2.2生产过程的两种质量概念

2.3基于两种质量概念的生产过程质量分析模型

2.4生产过程质量分析模型参数数据的预处理

2.4.1连续数值参数的离散化处理

2.4.2基于x2假设检验的离散化方法

2.5本章小结

第三章粗集理论基础

3.1概述

3.2知识的基本概念

3.2.1知识与分类

3.2.2知识和不可分辨关系

3.3粗集的基本概念

3.3.1粗集的上、下近似集

3.3.2粗集非精确性的数字特征

3.3.3分类的近似

3.4知识的简约

3.4.1简约与核

3.4.2知识的依赖性

3.5决策系统

3.5.1数据表达和逻辑语言表达

3.5.2决策表的简化

3.6粗集理论在本课题中的应用

3.7本章小结

第四章生产过程质量的智能化诊断方法的研究

4.1引言

4.2生产过程质量诊断决策表的建立

4.3时态决策表中连续属性值的离散化算法

4.4基于粗集的生产过程质量诊断方法

4.5 SiC颗粒增强铝基复合材料加工的质量诊断

4.6基于相似关系的生产过程质量诊断方法

4.6.1基于相似关系的粗集理论基础

4.6.2基于相似关系的生产过程质量诊断方法

4.7本章小结

第五章质量诊断优化算法的研究

5.1引言

5.2决策表“核”的计算

5.3基于遗传算法的属性简约的计算

5.3.1基于遗传算法的属性简约

5.3.2遗传算法的改进

5.4生产过程质量诊断算法的研究

5.4.1在线诊断算法

5.4.2人工诊断和自动诊断算法

5.5算法效率分析

5.6本章小结

第六章生产过程质量控制策略的研究

6.1引言

6.2最优质量控制规则集的获取方法

6.3面向用户需求的质量控制规则集的获取方法

6.4精冲生产过程质量控制规则的获取和分析

6.5基于相似-优先关系的质量控制规则的获取方法

6.5.1基于相似-优先关系的粗集方法

6.5.2规则集的获取

6.6生产工序质量控制规则的分析

6.7本章小结

第七章加工过程状态数据采集及质量分析

7.1引言

7.2刀具工作状况在线监测

7.3实验设备和测量方法

7.4刀具磨损监测特征信号的提取

7.5加工过程的质量诊断和控制

7.6本章小结

第八章企业生产质量决策支持系统的研究

8.1引言

8.2基于数据驱动的决策支持系统模型框架

8.2.1基于数据仓库的DSS数据结构

8.2.2基于数据挖掘的DSS框架

8.3决策支持系统知识模型框架

8.3.1企业生产系统特征

8.3.2属性元的定义

8.3.3生产知识模型框架的建立

8.4人机一体优化策略

8.5生产质量决策支持应用软件系统

8.5.1软件系统开发平台

8.5.2系统主要实现的功能

8.5.3软件系统的使用说明

8.6本章小结

结束语

参考文献

攻读博士学位期间发表的学术论文

致谢