聚酯纤维生产过程工艺参数的智能配置

作     者：马凯 

作者单位：东华大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李征

授予年度：2019年

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主      题：聚酯纤维 工艺参数 智能配置 XGBoost 优化 

摘      要：聚酯纤维是由聚对苯二甲酸乙二醇酯所制成的合成纤维,在中国又被称为涤纶,聚酯纤维具有很多优点比如伸缩性好,耐疲劳等,因此在中国的用途也很多,然而目前,国内聚酯生产厂家普遍采取扩大生产规模的方式来降低成本,造成聚酯行业的产能更加急速的膨胀,产品种类单一。造成这种局面主要的原因是聚酯纤维生产没有有效的办法去确定生产具有不同性能的纺丝生产过程工艺参数,目前企业中生产工业丝的工艺参数的确定主要根据生产经验,先设定工艺参数,然后进行生产实验,再检验成品的性能,然后不断调整生产工艺参数,这样的低效率生产办法造成耗费大量的人力物力,所以一个聚酯纤维纺丝生产工艺过程参数的智能自动配置方法,在开发新工业丝品种的时间将会被有效减少,也减少企业在人力物力上面的开支,同时起到促进纺丝生产技术进步作用。本文的主要贡献如下:(1)针对聚酯纤维在实际生产过程中的无法直接根据产品的性能要求确定生产过程工艺参数的问题,通过对聚酯纤维熔融纺丝工艺机理模型进行MATLAB编程获取实验数据,将聚酯纤维的性能要求作为输入,将过程工艺参数作为输出,利用实验数据进行数据建模;(2)通过研究发现聚酯纤维生产过程是一个非线性极强的过程,而且变量与变量之间有非常强的耦合性,因此采用XGBoost算法进行数据建模,并将XGBoost算法的配置结果利用粒子群优化算法进行优化,根据聚酯纤维产品丝的性能要求就可以智能自动配置出相对应的过程工艺参数;(3)基于XGBoost和粒子群优化算法设计聚酯纤维生产过程工艺参数的智能配置系统,通过该系统可以实现将理论研究转化为实际应用。