模糊數學應用論文代發
作為一門新興的新型學科,模糊數學有著極為廣泛的應用。下文是小編為大家蒐集整理的關於的內容,歡迎大家閱讀參考!
篇1
淺析模糊數學在紡織工程中的應用
【摘要】這篇文章首先介紹了模糊數學,接著對於模糊數學在紡織工程中的重要性進行了初步的分析,最後重點探討了模糊數學在紡織工程中的應用。
【關鍵詞】模糊數學,紡織工程,應用
一、前言
大家為了把紡織生產實踐的經歷進行總結,並且昇華為科學的理論以輔導新的生產實踐,就要不斷地對生產實踐中呈現的各種表象和疑問加以剖析,使用模糊數學能夠很好的對紡織工程進行剖析。
二、模糊數學的概述
在日常生活中,我們遇到的概念不外乎兩類。一類是清晰的概念,物件是否屬於這個概念是明確的。例如;人、自然數、正方形等等。要麼是人,要麼不是人、要麼是自然數、要麼不是自然數、要麼是正方形,要麼不是正方形。另一類概念物件從屬的界限是模糊的,隨判斷人的思維而定。例如:美不美?早不早?“便宜不便宜?等等。西施是我國古代公認的美女,有道是“情人眼裡出西施”,這就是說,在一些人看來未必那麼美的人,在另一些人眼裡,卻美得可以與西施相比擬。可見,“美”與“不美”是不存在一個精確的界限的。再說“早”與“不早”,清晨五點,對於為都市“梳妝打扮”的清潔工人來說可能算是遲了,但對大多數小學生說,卻是很早很早的。至於便宜不便宜,那更是隨人的感覺而異了!在客觀世界中,諸如上述的模糊概念要比清晰概念多得多。對於這類模糊現象,過去已有的數學模型難以適用,需要形成新的理論和方法,即在數學和模糊現象之間架起一座橋樑。它,就是我們要講的“模糊數學”。
三、模糊數學在紡織工程中的重要性
從20世紀60年代美國教授提出關於模糊數學隸屬函式的概念起,模糊數學***不確定性數學***就表現出了其強大的生命力和滲透力,應用領域不斷擴大,而興起於美國、日本的模糊工程的應用,如家電、溫度控制、裝置控制都得到了良好的社會經濟效益。同樣,作為中國一個較大產業的紡織業,模糊數學及控制也得到了應用。紡織在發達國家屬於技術性產業,而在中國,紡織是勞動密集性的產業,各種技術的應用相對較少,造成紡織產業規模大而效益不高。由於紡織生產工藝流程長,分支較多,一些過程控制隨意性較大,普通的定量控制已不能滿足紡織生產的需要。而在紡織生產過程中控制又相當重要,紡織廠許多模糊性的東西是靠人為控制,由於人的能力的侷限性,控制質量不是很高,產品質量較差。
四、模糊數學在紡織工程中的應用
原棉的各項品質指標的優劣很難協調統一,致使在配棉時往往顧此失彼,因此,生產實踐迫切需要一種簡便可靠的原棉品質的綜合定量分析方法,以指導配棉工作。
綜合評判是對具有多種屬性的事物,或者說其總體優劣受多種因素影響的事物,作出一個合理的綜合這些屬性或因素的總體評判。所謂對原棉品質進行模糊綜合評判,就是採用模糊數學中的模糊分等和隸屬度的概念,對原棉主要品質指標進行總的評價的定量計算方法。它可以計算出原棉的綜合評判指數,並可根據數值的大小,得到所有原棉優劣排列順序。此外,還可根據計算結果,對各種原棉品質優劣的原因進行分析。這樣,原棉品質的各項指標便統一於評判指數之中了。
原棉質量的指標眾多,包括:上半部長度、整齊度指數、斷裂比強度、馬克隆值、伸長率、反射率、黃色深度、成熟度指數、纖維棉結、短絨率等,這些指標從不同角度反映了原棉的物理效能。當多種原棉混合後,對不同品種的成紗質量的影響各有不同的,在分析諸多因素時,應抓住主要因素,進行綜合評判。在進行綜合評判時,涉及到指標的權重,權重的確定應是動態的,即:同一原棉指標值,在不同品種、不同時期的成紗質量指標中的權重是不同的。評判指數反映了原棉的綜合特性,對提高配棉精度,特別是處理接批棉有著積極的意義。
1、棉纖維品質的相關性分析
相關性分析是研究事物的相互關係,測定它們聯絡的緊密程度,揭示其變化的具體形式和規律性的統計分析方法。
***一***、棉纖維長度
從理論上講,棉纖維長度大,可增加成紗中纖維之間的搭接長度,纖維間抱合力增加,成紗強力大,當紗線受外力作用時,滑脫纖維根數減少,成紗強力差異變小,在其它條件相同時,纖維愈長,成紗質量愈高。棉纖維長度與成紗質量成正比。
***二***、馬克隆值
馬克隆是表示原棉品質的一個關鍵指標,馬克隆值對成紗質量的影響實際上是纖維細度與成熟度對成紗質量的綜合影響。對同一原棉品種,馬克隆值過高時,纖維過成熟,纖維很粗,成棒狀,扭曲較少,紡同樣號紗時,紗線截面內纖維根數減少,纖維抱合力較差,成紗強力較低。馬克隆值過小時,纖維很細,成熟很低,纖維捲曲少,成紗強力同樣較低。馬克隆值對成紗質量的影響是非線性的。
***三***、棉纖維整齊度
纖維整齊度對成紗品質的影響情況是;纖維愈整齊,短纖維含量愈低,成紗表面越光潔,紗的強度提高。纖維整齊度與成紗質量成正比。
***四***、棉纖維強度
棉纖維具備一定的強度,這是纖維具有紡紗效能的必要條件之一,因為棉纖維在紡紗過程中,要不斷的受到外力的作用,使其紡製成一定形狀、一定粗細、一定強力的紗線。單纖維強度高,纖維本身斷裂困難,則組成的紡紗質量高。單纖維強力低或強力不勻率大,成紗中弱環增多,成紗質量降低。棉纖維強度與成紗質量成正比。
2、原棉品質綜合評判模型
對於原棉品質優劣評定這一問題,其主要影響因素有上半部平均長度、馬克隆值、斷裂比強度、整齊度指數。評定時先對每一個具體的影響因素評定等級,然後利用加權平均法進行綜合。
3、配棉技術經濟模型
***一***、人工選擇配棉的主要步驟
人工選擇配棉的主要步驟如下:對已檢驗的原棉分類排隊;分析上期成紗質量,配棉成分,確定本期配棉標準;根據原棉品質、庫存、當前生產等情況,確定本期配棉隊數、主體成份,並相應地規定使用包數的上下限;先以棉臺容量為約束條件***定值***,組成初步配棉方案;根據經驗,試算幾項重要混棉指標,憑經驗或運用經驗公式預測成紗質量,若達不到要求再另選一方案.將幾個方案綜合比較後,擇優選擇實施方案;按接批原則處理斷批棉。
***二***、配棉技術經濟模型的建立
所謂配棉數學模型,就是對配棉問題抽象化了的數學表述,即運用適當的數學語言定量化地描述配棉問題的內在規律,從整體結構上描述配棉過程中各相關因素的依存關係和變化規律。
***1***、決策變數
決策變數是由決策者考慮和控制的因素,這是建立數學模型的首要問題,對同一個問題,決策變數可以有不同的選擇,決策變數不同,數學描述就不同,控制過程的發展也不同。因此,選擇哪因素作為決策變數,應從易於決策、易於控制、易於求解、符合實際等方面來確定,既要合理,又要可行。
***2***、約束條件
約束即規則和限制。約束條件反映了決策變數與引數之間的應遵循的規則、限制和範圍,它是由所研究的問題的特點所確定的。配棉過程較為複雜,因此,必須抓主要條件,抓對分析問題起決定或直接作用的條件。當然,也必須考慮一些特定的條件,不僅要保證每個約束條件合理,而且能使整個約束條件統一協調。
***3***、目標函式
目標函式是決策者對所要達到的主要目標的函式描述,體現對目標的評價準則。目標的評價準則一般要求達到最佳***最大或最小***、適中、滿意等。目標函式往往表示成問題中各決策變數之間的線型或非線性的組合關係。配棉是一個多目標決策問題,其目標函式應能反映出配棉的綜合最優技術經濟效果。
4、配棉接批數學模型
配棉方案實施過程中,由於各隊數使用的包數不盡相同,庫存量也處於動態變化中。為連續生產的需要,當某一隊數的原棉用完後,就要用另一隊原棉接替,這隊接替原棉稱為接批棉,上一隊原棉稱為斷批棉。
五、結束語
模糊數學在紡織工程中是非常重要的,在紡織工程中關於模糊數學的辦法加以使用不光能夠更好的剖析紡織工程中的疑問,還會使得剖析根據科學性和理性。
參考文獻
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