[发明专利]航天火工品装压药柔性制造的批间质量控制方法

权利要求书

1.航天火工品装压药柔性制造的批间质量控制方法，其特征在于，包括步骤：

S1、对航天火工品装压药柔性制造过程进行定量描述；

S2、对航天火工品装压药柔性制造过程进行动态贝叶斯建模，提取影响生产质量的关键因素；

S3、基于EWMA算法对装压药生产过程输入输出过程进行定义；

S4、基于EWMA算法进行批间质量控制。

2.根据权利要求1所述的航天火工品装压药柔性制造的批间质量控制方法，其特征在于，所述步骤S1包括步骤：

S11、引入巴尔申方程压制方程对装压药过程进行定量描述，获得压药的接触点的压力与应变之间的关系为：

lgP_m＝lgP+L(β-1)；

其中，P为压药过程压强，P_m为压药至紧密状态对应的压强，P、P_m的单位均为MPa；

L为压制因子，对应粉末弹性模量和压药应力之间的比值；

β＝ε+1，为压坯相对体积；

S12、引入川北公夫压制方程，获得压药过程中压力与密度的关系为：

其中，M为弹性模量，ρ₀为粉末的初始密度，ρ_m为粉末致密状态下的密度，ρ为当前密度。

3.根据权利要求1所述的航天火工品装压药柔性制造的批间质量控制方法，其特征在于，所述步骤S2包括步骤：

S21、从航天火工品装压药的实际生产流程出发，基于偏差源分析及不确定性推理的方法，构建从工序中的偏差源节点到质量控制的观测节点的映射关系，并在此基础上建立动态贝叶斯网络；

S22、通过偏差因素提取、偏差源节点和观测节点定义、数据处理、网络结构确定和网络参数确定过程完成对航天火工品装压药过程的动态贝叶斯网络建模，然后根据随机过程的马尔科夫性与状态转移概率时不变等约束条件对动态贝叶斯网络模型进行简化。

4.根据权利要求1所述的航天火工品装压药柔性制造的批间质量控制方法，其特征在于，所述步骤S3包括步骤：

S31、EWMA算法通过最小方差控制来调节系统输入，假设k为批次，一组观测数据为{x_k}，输出的预测表示为：

y_k+1＝λx_k+λ(1-λ)x_k-1+...+λ(1-λ)^k-1x₁；

S32、定义制程输入u＝lgP，制程输出

生产过程描述为：y_k＝βu_k-1+α_k；

其中u_k-1为本批次生产过程开始时的输入，y_k为本批次生产过程的输出，α_k和β为真实物理过程的线性模型参数，β为过程增益，α_k为过程中的扰动；

S33、引入ARIMA模型，在离散批次的航天火工品装压药制造过程中常见的扰动形式表现为IMA(1，1)扰动：

α_k＝α_k-1+ε_k-θε_k-1；

其中ε_k为白噪声，θ为模型参数，当θ＝1时，α_k＝ε_k，扰动项退化为正态分布的白噪声序列；当θ值越小时，IMA(1,1)序列的相关性也就越强；当θ＝0时，扰动项变为所有历史白噪声的叠加；

S34、使用估计值a₀和b对参数α_k和β进行初始化，得到批次间控制的预测模型：

Y_k+1＝bu_k+a_k；

随后在EWMA算法中不断迭代得到：

a_k＝λ(Y_k-bu_k-1)+(1-λ)a_k-1,0≤λ≤1；

其中，λ为EWMA算法的可变折扣因子，与模型参数θ、模型不匹配度β/b以及时延项有关；

S35、在完成每个批次的迭代后，由EWMA控制器计算得到下一批次的输入：

其中，T_k为第k批次的目标值。