本發(fā)明涉及一種基于聚類算法的砂磨機實時動態(tài)仿真方法，屬于磨砂仿真。

背景技術：

1、砂磨機是用于超微粉體制備的關鍵設備，砂磨機的性能將直接影響到超微粉體的細化程度及生產(chǎn)效率。伴隨著砂磨機使用頻率的增加，越來越多的砂磨機因在使用時參數(shù)設定不準確導致存在大量資源被浪費，因此，如何在能夠?qū)崿F(xiàn)使用砂磨機對物料進行砂磨，且節(jié)約在砂磨時所需的能耗成為了亟待解決的問題。

2、現(xiàn)有用于設定砂磨機在砂磨時參數(shù)的方法主要為：砂磨機操作人員結(jié)合自身操作經(jīng)驗及砂磨機廠商推薦的參數(shù)，由砂磨機操作人員設定砂磨機的參數(shù)。

3、雖然上述方法能夠?qū)崿F(xiàn)對砂磨機參數(shù)的設定，但是在對砂磨機進行參數(shù)設定時，難以設定出符合每種物料的參數(shù)，且在設定砂磨機的參數(shù)時，因砂磨機操作人員經(jīng)驗的差值，將導致砂磨機參數(shù)設定存在不準確的問題，且在使用砂磨機時存在能耗浪費的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種基于聚類算法的砂磨機實時動態(tài)仿真方法、裝置及計算機可讀存儲介質(zhì)，其主要目的在于解決砂磨機參數(shù)設定不準確及使用砂磨機時存在能耗浪費的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種基于聚類算法的砂磨機實時動態(tài)仿真方法，包括：

3、接收動態(tài)仿真指令，基于動態(tài)仿真指令確認出動態(tài)仿真環(huán)境，其中，動態(tài)仿真環(huán)境包括：一種或多種砂磨機及動態(tài)仿真系統(tǒng)，其中，動態(tài)仿真系統(tǒng)包括：動態(tài)擬合單元、動態(tài)監(jiān)測單元及動態(tài)反饋單元；

4、基于動態(tài)仿真環(huán)境擬合出砂磨數(shù)據(jù)庫；

5、確認接收來自動態(tài)擬合單元的動態(tài)擬合指令，解析所述動態(tài)擬合指令，得到待砂磨物料的砂磨物料參數(shù)，其中，砂磨物料參數(shù)包括：參考物料種類、參考物料顆粒、參考物料溫度、參考顆粒直徑及綜合擬合比例；

6、基于砂磨物料參數(shù)，在砂磨數(shù)據(jù)庫中檢索出初始砂磨參數(shù)組集，利用所述初始砂磨參數(shù)組集確認出目標砂磨參數(shù)組；

7、利用目標砂磨參數(shù)組設定出目標砂磨機，其中，設定了目標砂磨機在執(zhí)行砂磨操作時的參數(shù)為目標砂磨參數(shù)組；

8、利用所述目標砂磨機對待砂磨物料執(zhí)行砂磨操作，且利用動態(tài)監(jiān)測單元實時獲取砂磨中待砂磨物料的砂磨溫度及砂磨振動，確認砂磨溫度及砂磨振動分別小于等于參考物料溫度及預設的振動閾值后，利用動態(tài)反饋單元將砂磨溫度及砂磨振動發(fā)送至動態(tài)仿真指令的發(fā)起端，實現(xiàn)對待砂磨物料的砂磨。

9、可選地，所述基于動態(tài)仿真環(huán)境擬合出砂磨數(shù)據(jù)庫，包括：

10、對一種或多種砂磨機中每一種砂磨機均執(zhí)行如下操作：

11、獲取砂磨機的制造參數(shù)集，其中，制造參數(shù)集中包括：尺寸參數(shù)集、材料參數(shù)集及執(zhí)行標準；

12、利用所述制造參數(shù)集對砂磨機執(zhí)行標識操作，得到標識砂磨機；

13、匯總所述標識砂磨機，得到一種或多種標識砂磨機，基于所述一種或多種標識砂磨機擬合出砂磨數(shù)據(jù)庫。

14、可選地，所述基于所述一種或多種標識砂磨機擬合出砂磨數(shù)據(jù)庫，包括：

15、對所述一種或多種標識砂磨機中每一種標識砂磨機均執(zhí)行如下操作：

16、獲取標識砂磨機的砂磨參數(shù)范圍集，其中，砂磨參數(shù)范圍集中包括多個砂磨參數(shù)范圍，其中，多個砂磨參數(shù)范圍分別為：一個或多個物料參考范圍、轉(zhuǎn)速范圍、一個或多個砂磨介質(zhì)范圍、砂磨時間范圍、物料進料速度范圍及冷卻水溫度范圍，其中，砂磨介質(zhì)范圍包括砂磨介質(zhì)種類及砂磨介質(zhì)顆粒范圍，物料參考范圍包括物料顆粒種類及物料顆粒范圍；

17、從所述多個砂磨參數(shù)范圍中依次提取砂磨參數(shù)范圍，并對所提取的砂磨參數(shù)范圍均執(zhí)行如下操作：

18、獲取用于劃分所提取的砂磨參數(shù)范圍的第一劃分閾值，利用所述第一劃分閾值對該砂磨參數(shù)范圍執(zhí)行劃分操作，得到第一砂磨值集，其中，第一砂磨值集中包括多個第一砂磨值；

19、匯總所述第一砂磨值集，得到多個第一砂磨值集，其中，第一砂磨值集與砂磨參數(shù)范圍一一對應；

20、利用多個第一砂磨值集及預構(gòu)建的控制變量法獲取多個砂磨參數(shù)組，對多個砂磨參數(shù)組中每一個砂磨參數(shù)組均執(zhí)行如下操作：

21、利用所述砂磨參數(shù)組及標識砂磨機獲取擬合砂磨機及目標砂磨顆粒，利用所述擬合砂磨機對目標砂磨顆粒執(zhí)行砂磨操作，以執(zhí)行砂磨操作的時間為時間起點實時記錄擬合砂磨時間，且利用預構(gòu)建的監(jiān)測位點集及預設的監(jiān)測頻率監(jiān)測擬合砂磨機的砂磨溫度集及砂磨振動集，直至擬合砂磨時間到達砂磨參數(shù)組中砂磨時間范圍所對應的第一砂磨值后，得到第一砂磨物料，其中，監(jiān)測位點集中包括多個監(jiān)測位點，砂磨溫度集中包括多個砂磨溫度時序組，砂磨溫度時序組中包括多個砂磨溫度值，砂磨振動集中包括多個砂磨振動時序組，砂磨振動時序組中包括多個砂磨振動值，砂磨溫度值及砂磨振動值均與監(jiān)測位點一一對應；

22、利用所述砂磨溫度集、第一砂磨物料及砂磨振動集確認所述擬合砂磨機為預設的標準砂磨機后，保留所述標準砂磨機所對應的砂磨參數(shù)組，匯總所保留的砂磨參數(shù)組，得到初始砂磨參數(shù)集；

23、根據(jù)所述控制變量法所對應的變量分別匯總初始砂磨參數(shù)集中的砂磨參數(shù)組，得到多個分析參數(shù)組集，利用所述多個分析參數(shù)組集構(gòu)建砂磨數(shù)據(jù)庫，其中，分析參數(shù)組集中包括多個分析參數(shù)組。

24、可選地，所述利用所述砂磨溫度集、第一砂磨物料及砂磨振動集確認所述擬合砂磨機為預設的標準砂磨機，包括：

25、利用預構(gòu)建的攪拌機對第一砂磨物料執(zhí)行攪拌操作，得到攪拌砂磨物料，基于所述攪拌砂磨物料獲取多個檢測物料樣本；

26、獲取用于檢測物料直徑范圍的檢測單元集，其中，檢測單元集中包括多個檢測單元，從所述檢測單元集中依次提取檢測單元，并對所提取的檢測單元執(zhí)行如下操作：

27、利用所提取的檢測單元及所述多個檢測物料樣本獲取多個標準物料比例，其中，標準物料比例與檢測物料樣本一一對應，且預設了用于劃分標準物料比例的物料顆粒閾值，且標準物料比例中物料顆粒的直徑均小于等于所述物料顆粒閾值；

28、利用檢測物料樣本分別匯總所述標準物料比例，得到多個分析直徑比例組，其中，分析直徑比例組與所述檢測物料樣本一一對應，基于所述多個分析直徑比例組及預構(gòu)建的綜合物料比例關系式計算綜合標準比例，利用所述綜合標準比例、砂磨溫度集及砂磨振動集確認所述擬合砂磨機為預設的標準砂磨機。

29、可選地，所述綜合物料比例關系式如下所示：

30、；

31、其中，表示綜合標準比例，表示檢測單元集中共有個檢測單元，表示預設的第個系數(shù)，表示分析直徑比例組中第個標準物料比例，表示共有分析直徑比例組，表示多個分析直徑比例組中第個分析直徑比例組的參考比例值。

32、可選地，所述利用所述綜合標準比例、砂磨溫度集及砂磨振動集確認所述擬合砂磨機為預設的標準砂磨機，包括：

33、從所述多個砂磨振動時序組中依次提取砂磨振動時序組，并對所提取的砂磨振動時序組執(zhí)行如下操作：

34、在所提取的砂磨振動時序組中提取最大的砂磨振動值，得到分析振動值，匯總所述分析振動值，得到多個分析振動值，利用多個分析振動值中每一個分析振動值所對應的監(jiān)測位點分別匯總所述分析振動值，得到一個或多個分析振動值組；

35、對一個或多個分析振動值組中每一個分析振動值組均執(zhí)行如下操作：

36、對分析振動值組中每一個分析振動值均執(zhí)行如下操作：

37、比較分析振動值與預設的分析振動閾值，若分析振動值大于所述分析振動閾值，則將該分析振動值標識為目標振動值，根據(jù)目標振動值所對應的監(jiān)測位點分別匯總所述目標振動值，得到多個目標振動值組；

38、對多個目標振動值組中每一個目標振動值組均執(zhí)行如下操作：

39、基于目標振動值組所對應的監(jiān)測位點及砂磨振動集獲取監(jiān)測振動時序組，利用目標振動值組，在監(jiān)測振動時序組中提取目標振動時序組；

40、根據(jù)目標振動時序組確認出目標振動持續(xù)時間，利用所述多個砂磨溫度時序組獲取一個或多個分析溫度值組，對一個或多個分析溫度值組中每一個分析溫度值組均執(zhí)行如下操作：

41、對分析溫度值組中每一個砂磨溫度值均執(zhí)行如下操作：

42、利用所述砂磨溫度值及預構(gòu)建的監(jiān)測溫度關系式計算監(jiān)測溫度；

43、基于所述監(jiān)測溫度獲取目標溫度持續(xù)時間；

44、分別比較目標振動持續(xù)時間與預設的振動持續(xù)時間閾值、目標溫度持續(xù)時間與預設的溫度持續(xù)時間閾值及綜合標準比例與預設的綜合比例閾值；

45、若目標振動持續(xù)時間小于等于所述振動持續(xù)時間閾值且目標溫度持續(xù)時間小于等于預設的溫度持續(xù)時間閾值且綜合標準比例大于等于所述綜合比例閾值；

46、則確認所述擬合砂磨機為標準砂磨機。

47、可選地，所述監(jiān)測溫度關系式，如下所示：

48、；

49、其中，表示擬合砂磨機的監(jiān)測溫度，表示擬合砂磨機表面的溫度，表示擬合砂磨機的導熱系數(shù)，表示擬合砂磨機與空氣接觸的面積，表示砂磨機所對應壁的厚度，表示擬合砂磨機中冷卻水的溫度與環(huán)境的溫度的差值，表示對流熱傳遞系數(shù)，表示冷卻水的溫度，表示環(huán)境的溫度，表示表輻射系數(shù)，表示玻爾茲曼常數(shù)。

50、可選地，所述根據(jù)目標振動時序組確認出目標振動持續(xù)時間，包括：

51、利用監(jiān)測頻率獲取監(jiān)測時間間隔，根據(jù)目標振動時序組獲取一個或多個參考振動時序組，其中，參考振動時序組中包括多個目標振動值，且相鄰兩個目標振動值所對應時間的絕對差值為監(jiān)測時間間隔；

52、利用所述一個或多個參考振動時序組獲取一個或多個參考持續(xù)時間，其中，參考持續(xù)時間與參考振動時序組一一對應；

53、基于一個或多個參考持續(xù)時間確認出目標振動持續(xù)時間，其中，目標振動持續(xù)時間為一個或多個參考持續(xù)時間中最大的參考持續(xù)時間。

54、可選地，所述利用所述多個分析參數(shù)組集構(gòu)建砂磨數(shù)據(jù)庫，包括：

55、對多個分析參數(shù)組集中每一個分析參數(shù)組集均執(zhí)行如下操作：

56、將分析參數(shù)組集中分析參數(shù)組映射至預構(gòu)建的參考坐標系中，得到目標擬合點集，其中，參考坐標系的橫軸為分析參數(shù)組所對應的變量，參考坐標系的縱軸為綜合標準比例；

57、獲取用于擬合曲線的擬合模型集，其中，擬合模型集中包括多個擬合模型，從所述擬合模型集中依次提取擬合模型并對所提取的擬合模型執(zhí)行如下操作：

58、基于所提取的擬合模型及目標擬合點集獲取擬合曲線，利用分析參數(shù)組集，在擬合曲線中檢索出目標參數(shù)組集，其中，目標參數(shù)組集中包括多個目標參數(shù)組，且目標參數(shù)組與分析參數(shù)組一一對應，且目標參數(shù)組所對應變量的數(shù)值與分析參數(shù)組所對應變量的數(shù)值相同；

59、利用所述目標參數(shù)組集、分析參數(shù)組集及預構(gòu)建的綜合擬合關系式計算綜合擬合值，匯總所述綜合擬合值，得到綜合擬合值集，利用所述綜合擬合值集獲取目標曲線，其中，目標曲線為綜合擬合值集中最小的綜合擬合值所對應的擬合曲線，匯總所述目標曲線，得到多個目標曲線，基于多個目標曲線獲取砂磨數(shù)據(jù)庫，其中，綜合擬合關系式如下所示：

60、；

61、其中，表示綜合擬合值，表示分析參數(shù)組集中共有個分析參數(shù)組，表示目標參數(shù)組集中第個目標參數(shù)組所對應的綜合標準比例，表示分析參數(shù)組集中第個分析參數(shù)組所對應的綜合標準比例。

62、可選地，所述利用所述初始砂磨參數(shù)組集確認出目標砂磨參數(shù)組，包括：

63、從所述初始砂磨參數(shù)組集中依次提取初始砂磨參數(shù)組，并對所提取的初始砂磨參數(shù)組執(zhí)行如下操作：

64、基于所提取的初始砂磨參數(shù)及預構(gòu)建的能耗評估關系式計算能耗預測值，其中，所述能耗評估關系式如下所示：

65、；

66、其中，表示能耗預測值，表示初始砂磨參數(shù)組中的砂磨時間，表示初始砂磨參數(shù)組中砂磨機所對應的單位能耗，表示初始砂磨參數(shù)組中砂磨介質(zhì)的單位損耗，表示維持冷卻水溫度的單位能耗，表示初始砂磨參數(shù)組中砂磨介質(zhì)的固定能耗，均為預設的系數(shù)；

67、匯總所述能耗預測值，得到能耗預測值集，利用所述能耗預測值集確認出目標砂磨參數(shù)組，其中，目標砂磨參數(shù)組為能耗預測值集中最小的能耗預測值所對應的初始砂磨參數(shù)組。

68、為了解決上述問題，本發(fā)明還提供一種電子設備，所述電子設備包括：

69、至少一個處理器；以及，

70、與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；其中，

71、所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述至少一個處理器執(zhí)行，以實現(xiàn)上述所述的基于聚類算法的砂磨機實時動態(tài)仿真方法。

72、為了解決上述問題，本發(fā)明還提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)中存儲有至少一個指令，所述至少一個指令被電子設備中的處理器執(zhí)行以實現(xiàn)上述所述的基于聚類算法的砂磨機實時動態(tài)仿真方法。

73、相比于背景技術所述問題，本發(fā)明先接收動態(tài)仿真指令，基于動態(tài)仿真指令確認出動態(tài)仿真環(huán)境，其中，動態(tài)仿真環(huán)境包括：一種或多種砂磨機及動態(tài)仿真系統(tǒng)?？梢姳景l(fā)明在確認動態(tài)仿真環(huán)境時就考慮了動態(tài)仿真環(huán)境中存在一種或多種砂磨機，進而，為本發(fā)明實施例能夠更為廣泛地適應不同的待砂磨物料奠定了基礎，此外，本發(fā)明基于動態(tài)仿真環(huán)境擬合出砂磨數(shù)據(jù)庫，進而，通過砂磨數(shù)據(jù)庫能夠檢索出不同的砂磨物料及不同的砂磨要求所對應的一種或多種砂磨機及其用于砂磨的參數(shù)，且在構(gòu)建砂磨數(shù)據(jù)庫時，考慮了溫度及振動可能會導致對用于構(gòu)建砂磨數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的不準確，因此，又通過目標振動持續(xù)時間、目標溫度持續(xù)時間及綜合標準比例確認出擬合磨砂機為所述標準砂磨機后，得到該標準砂磨機所對應的砂磨參數(shù)組，且通過砂磨參數(shù)組擬合出能夠表征該砂磨參數(shù)組所對應變量與用于評估砂磨效果的綜合標準比例之間的關系，進而，提高對砂磨數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的準確性。本發(fā)明實施例確認接收來自動態(tài)擬合單元的動態(tài)擬合指令，解析所述動態(tài)擬合指令，得到待砂磨物料的砂磨物料參數(shù)，基于砂磨物料參數(shù)，在砂磨數(shù)據(jù)庫中檢索出初始砂磨參數(shù)組集，利用所述初始砂磨參數(shù)組集確認出目標砂磨參數(shù)組，利用目標砂磨參數(shù)組設定出目標砂磨機，其中，設定了目標砂磨機在執(zhí)行砂磨操作時的參數(shù)為目標砂磨參數(shù)組，利用所述目標砂磨機對待砂磨物料執(zhí)行砂磨操作，且利用動態(tài)監(jiān)測單元實時獲取砂磨中待砂磨物料的砂磨溫度及砂磨振動，確認砂磨溫度及砂磨振動分別小于等于參考物料溫度及預設的振動閾值后，利用動態(tài)反饋單元將砂磨溫度及砂磨振動發(fā)送至動態(tài)仿真指令的發(fā)起端，實現(xiàn)對待砂磨物料的砂磨，可見本發(fā)明實施例還考慮了待砂磨物料的具體參數(shù)，即砂磨物料參數(shù)，且利用砂磨物料參數(shù)在砂磨數(shù)據(jù)庫中檢索出能耗最低的目標砂磨參數(shù)組，進而，降低了對待砂磨物料執(zhí)行砂磨操作時所需的能耗。因此本發(fā)明提出的基于聚類算法的砂磨機實時動態(tài)仿真方法、裝置、電子設備及計算機可讀存儲介質(zhì)，其主要目的在于解決砂磨機參數(shù)設定不準確及使用砂磨機時存在能耗浪費的問題。