智能纺纱工艺信息系统研究与开发

摘要

随着工业控制朝着复杂网络控制的方向发展，控制设计人员已经不能只着眼于系统底层的实时控制问题，还需要考虑系统上层信息的综合管理与优化问题。在纺织企业中，纺纱工艺由于工序繁多、流程复杂和变更频繁等特点，信息管理难度较大，因此其信息化系统的研究与开发对纺织企业信息集成控制具有十分重要的意义。本文对某纺织企业的纺纱工艺信息化进行了研究，设计并实现了一个能够辅助纺纱工艺设计及其产品质量管理的智能纺纱工艺信息系统，该系统不仅可以提升工艺设计水准节约企业生产成本，还可以提高企业管理效率与质量，提升企业竞争力。
　　本文首先基于该企业的实际纺纱生产情况以及用户提出的需求，对智能纺纱工艺信息系统进行了详细的需求调研，明确了系统主要业务流程，在此基础上完成了系统功能设计。
　　其次本文对纺纱工艺优化问题进行了研究，先利用灰色关联度分析法确定了对成纱质量起主要影响作用的关键纺纱工艺参数，以此为模型输入，运用一种粒子群优化BP神经网络算法对其与主要成纱质量指标间的函数映射关系进行建模，Matlab与C＃混合程序结果表明该模型能够达到较好的精度;在此基础上，进一步构建了纺纱工艺优化模型，选用粒子群算法对该优化模型进行求解，同时运用Matlab与C＃语言进行混合编程实现，取得了较好的优化效果。
　　然后本文对计算机配棉问题进行了研究，建立了以原棉成本最小、配棉指标最优为目标，原棉库存、各配棉指标等为约束的配棉数学模型。针对配棉多目标优化、多峰值优化的特点，采用一种萤火虫-粒子群混合算法对其进行求解，并进行了Matlab与C＃混合编程实现，取得了较好的配棉效果。
　　最后本文阐述了系统的具体实现过程，先按照数据库设计的规范流程，利用PowerDesigner数据库建模工具进行了数据库设计，并举例分析了索引、视图与存储过程等技术在本系统数据库中的应用，再运用Matlab语言实现了系统智能算法，C＃语言开发了系统前台程序，并对典型功能模块进行了举例分析。从实际投入使用的情况来看，该系统能够有效管理企业纺纱工艺设计及其产品质量信息，达到了预期目的。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 课题背景

1．3 发展现状

1．3．1 纺纱工艺信息化研究现状

1．3．2 工艺优化问题研究现状

1．3．3 计算机配棉问题研究现状

1．4 研究内容及论文安排

1．4．1 研究内容

1．4．2 论文安排

第二章 系统需求分析与功能设计

2．1 需求分析的难点与对策

2．2 纺纱生产基本情况调研

2．3 纺纱工艺设计的总体流程

2．3．1 工艺设计管理流程

2．3．2 产品质量管理流程

2．4 系统的主要目标

2．4．1 可维护自动化程度高的工艺设计管理功能

2．4．2 功能完善操作简便的产品质量管理功能

2．5 系统功能设计

2．5．1 工艺设计管理功能设计

2．5．2 产品质量管理功能设计

2．6 本章小结

第三章 纺纱工艺优化问题研究

3．1 问题的提出

3．2 纺纱工艺参数与成纱质量指标间关系建模

3．2．1 影响成纱质量的关键纺纱工艺参数分析

3．2．2 建模方法的选择

3．2．3 建模算法设计

3．2．4 建模算法实现

3．2．5 验证举例

3．3 纺纱工艺优化问题建模

3．4 纺纱工艺优化问题求解

3．4．1 多目标优化问题的处理

3．4．2 优化算法的选择

3．4．3 优化算法设计

3．4．4 优化算法实现

3．4．5 验证举例

3．5 本章小结

第四章 计算机配棉问题研究

4．1 问题的提出

4．2 计算机配棉问题建模

4．3 计算机配棉问题求解

4．3．1 多目标优化问题的处理

4．3．2 配棉算法选择

4．3．3 配棉算法设计

4．3．4 配棉算法实现

4．3．5 验证举例

4．4 本章小结

第五章 系统架构设计与数据库设计

5．1 系统架构设计

5．2 数据库建模

5．2．1 数据库管理系统及建模工具的选择

5．2．2 数据库建模步骤分析

5．3 系统数据库设计

5．3．1 数据库概念设计

5．3．2 数据库物理设计

5．4 本章小结

第六章 系统总体程序设计

6．1 系统开发语言的选择

6．1．1 智能算法开发语言

6．1．2 前台程序开发语言

6．2 系统程序设计原则

6．2．1 前台程序设计原则

6．2．2 用户界面设计原则

6．3 程序设计举例

6．3．1 用户登陆管理

6．3．2 机型信息维护

6．3．3 工艺设计

6．3．4 计算机配棉

6．3．5 质量信息录入与查询

6．3．6 报表管理

6．4 本章小结

第七章 总结与展望

7．1 总结

7．2 展望

致谢

参考文献

在校期间发表论文