[发明专利]一种激光焊机的在线故障判定方法及系统

说明书

本发明公开了一种激光焊机的在线故障判定方法及系统，该方法包括：在激光焊机在线运行时，获得激光焊机的实时状态数据；调用激光焊机的若干超球体各自对应的故障判定函数将激光焊机的实时状态数据分别带入若干超球体各自对应的故障判定函数D(x)进行计算，得到计算结果；判断计算结果是否都大于0；若是，表示激光焊机存在故障。

技术领域

本申请涉及冷轧技术领域，尤其涉及一种激光焊机的在线故障判定方法及系统。

背景技术

激光焊机是集光学、电气、机械、自动化等技术于一体的高科技设备。激光焊机属于深熔焊接，利用高压产生激光，通过激光传输导管中各个反射镜及聚焦镜准确聚焦在带钢对接部位。由于激光束的高功率，带钢对接部分的微小局部被迅速加热、熔化和蒸发，形成小孔，小孔内被熔化的材料随后冷却凝固形成均匀、致密的焊缝。

激光焊机是冷轧中较为重要的设备，但对于激光焊机的故障故障诊断，目前还停留在事故后的离线诊断阶段，缺乏在线管控能力。

发明内容

本发明提供了一种激光焊机的在线故障判定方法及系统，以解决或者部分解决激光焊机故障无法在线判断，进而缺乏在线管控能力的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种激光焊机的在线故障判定方法，所述方法包括：

在所述激光焊机在线运行时，获得所述激光焊机的实时状态数据；

调用所述激光焊机的若干超球体各自对应的故障判定函数其中，x是所述实时状态数据，x_i、x_j是基于激光焊机训练集进行聚类得到的同一子集中的样本，n是子集中的样本数量，是对所述超球体进行最小封闭球体优化求解时对应的全局最优解，k(x,x_i)、k(x_i,x_j)分别为核函数，k(x,x_i)表示x,x_i的内积，k(x_i,x_j)表示x_i,x_j的内积，r是所述超球体的半径；

将所述激光焊机的实时状态数据分别带入所述若干超球体各自对应的故障判定函数D(x)进行计算，得到计算结果；

判断所述计算结果是否都大于0；

若是，表示所述激光焊机存在故障。

优选的，所述超球体的球心C和半径r分别为：

其中，φ(x_i)表示对x_i的映射关系；

优选的，所述获得所述激光焊机的实时状态数据之前，所述方法还包括：

确定所述超球体的球心C和半径r；

利用所述超球体的球心C和半径r得到所述故障判定函数D(x)；其中，

φ(x)表示对x的映射关系。

优选的，所述确定所述超球体的球心C和半径r，包括：

获得激光焊机训练集；其中，所述激光焊机训练集中的样本指的是所述激光焊机处于正常状态时的状态数据样本；

对所述激光焊机训练集中的样本进行聚类，获得若干不相交的子集；

基于所述若干不相交的子集确定所述若干超球体的球心C和半径r；其中，一个子集对应一个超球体，且所述每个超球体具有各自的球心C和半径r。

优选的，所述基于所述若干不相交的子集确定所述若干超球体的球心C和半径r，包括：

针对每个所述子集，确定相关目标函数和相关约束条件：

其中，A为惩罚系数；