專利名稱：：穩(wěn)健設(shè)計分析方法及其優(yōu)化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及輕工機(jī)械領(lǐng)域的非線性系統(tǒng)，更具體地涉及一種穩(wěn)健設(shè)計方法及其優(yōu)化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：涂布機(jī)是一種用來向基材穩(wěn)定而均勻地施涂一定量的涂料的裝置，一般包括涂布頭、干燥箱以及收放巻裝置，其中所述涂布頭主要用于將液體涂料穩(wěn)定且均勻地施涂到基材上。目前使用較多的是四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布機(jī)，其涂布頭一般包括料槽、上料輥、涂布輥、計量輥、背壓輥以及刮刀。在進(jìn)行工作時，所述上料輥通過恒速轉(zhuǎn)動將所述料槽中的涂布液傳送給所述涂布輥，轉(zhuǎn)動的涂布輥將部分涂布液帶入所述涂布輥與計量輥之間的間隙中，逆轉(zhuǎn)的計量輥帶走部分涂布液并被刮刀刮除后流回料槽。而涂布輥帶走的部分涂布液將隨所述涂布輥繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直至與被所述背壓輥支撐的基材相接觸并全部轉(zhuǎn)移到所述基材上，從而實現(xiàn)涂布。從所述涂布頭的工作原理可以看出，涂布厚度及均勻性與所述涂布輥、計量輥之間間隙的大小及其轉(zhuǎn)速密切相關(guān)，同時還與所述涂布輥、計量輥和背壓輥的直徑以及所述背壓輥的轉(zhuǎn)速密切相關(guān)。通過對工廠的實際調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在涂布頭生產(chǎn)及使用過程中，由于制造工藝條件、裝配精度、轉(zhuǎn)速波動以及其他使用環(huán)境條件等等不確定因素的影響，一方面，按原有的設(shè)計方法，所設(shè)計出來的產(chǎn)品實際涂布厚度與期望值總存在一定的差距，為了實現(xiàn)所要求的涂布厚度大小，需要憑借經(jīng)驗不斷地對涂布輥和計量輥之間的間隙，涂布輥以及計量輥的轉(zhuǎn)速等等進(jìn)行調(diào)整，這樣會耗費(fèi)相當(dāng)大的人力和物力，同時也降低了工作效率；另外，通過不斷調(diào)整而得到的涂布厚度大小在實際涂布過程中往往會出現(xiàn)較大的波動，影響到表面涂布的均勻性，從而直接影響到涂布機(jī)的質(zhì)量。在實際工程中，為解決上述問題，常常單純的從提高各輥加工精度，提升裝配質(zhì)量，采用高檔控制電機(jī)以及高精度的減速裝置等途徑來滿足對涂布質(zhì)量的要求，但是這樣會大大增加涂布頭的生產(chǎn)成本，更為重要的是，由于不確定因素的不可避免，通常這種方法途徑也難以起到立竿見影的效果。而穩(wěn)健設(shè)計分析是一種在諸如工作環(huán)境條件等產(chǎn)品或系統(tǒng)生命周期中不確定因素存在的條件下，尋求保持產(chǎn)品或系統(tǒng)功能特性穩(wěn)定的設(shè)計方法。因此，可以采用穩(wěn)健設(shè)計分析方法來分析并優(yōu)化影響涂布機(jī)的涂布頭穩(wěn)健性的相關(guān)參數(shù)，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率并降低生產(chǎn)成本。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種穩(wěn)健設(shè)計分析方法及其優(yōu)化系統(tǒng)，以找出影響涂布頭穩(wěn)健性的相關(guān)參數(shù)，并對所述參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)從而使得所述涂布頭穩(wěn)健性良好，還提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率并降低了生產(chǎn)成本。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種穩(wěn)健設(shè)計分析方法，用于分析四輥料槽供料3逆轉(zhuǎn)輥涂布頭非線性機(jī)械系統(tǒng)的穩(wěn)健性，其中所述涂布頭包括相互連接的上料輥、涂布輥、計量輥和背壓輥，包括(1)建立所述四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的不確定性參數(shù)與功能性參數(shù)變動量的關(guān)系模型；(2)求解所述關(guān)系模型以得到穩(wěn)健設(shè)計優(yōu)化模型；(3)采用穩(wěn)健靈敏性分析方法，分析所述穩(wěn)健設(shè)計優(yōu)化模型以得到穩(wěn)健敏感性矩陣；(4)根據(jù)所述穩(wěn)健設(shè)計優(yōu)化模型和穩(wěn)健敏感性矩陣，采用Matlab工具優(yōu)化模擬以得出影響所述四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭非線性機(jī)械系統(tǒng)的穩(wěn)健性的相關(guān)參數(shù)，并揭示影響系統(tǒng)穩(wěn)健性的內(nèi)在機(jī)理。具體地，所述(1)建立所述四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的不確定性參數(shù)與功能性參數(shù)變動量的關(guān)系模型具體包括(11)確定所述四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的功能性參數(shù)、結(jié)構(gòu)特性參數(shù)、設(shè)計參數(shù)以及不確定性參數(shù)；(12)確定所述四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的功能性參數(shù)和結(jié)構(gòu)特性參數(shù)、設(shè)計參數(shù)以及不確定性參數(shù)之間的關(guān)系式；(13)利用泰勒公式將所述關(guān)系式在所述設(shè)計參數(shù)的期望值處進(jìn)行二階近似展開得到所述關(guān)系模型。具體地，所述功能性參數(shù)包括涂布厚度和涂布速度，所述結(jié)構(gòu)特性參數(shù)包括涂布輥半徑、計量輥半徑以及背壓輥半徑，所述設(shè)計參數(shù)包括所述涂布輥與計量輥之間的間隙、所述涂布輥的轉(zhuǎn)速、所述計量輥的轉(zhuǎn)速以及所述背壓輥的轉(zhuǎn)速，所述不確定參數(shù)包括所述涂布輥與計量輥之間的間隙的變動量、所述涂布輥轉(zhuǎn)速的變動量，所述計量輥轉(zhuǎn)速的變動量以及所述背壓輥轉(zhuǎn)速的變動量。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種穩(wěn)健設(shè)計分析優(yōu)化系統(tǒng)，用于分析優(yōu)化四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的穩(wěn)健性，包括模型建立模塊，用于建立所述四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的不確定性參數(shù)與功能性參數(shù)變動量的關(guān)系模型；優(yōu)化模塊，用于求解所述模型建立模塊所建立的關(guān)系模型以得到穩(wěn)健設(shè)計優(yōu)化模型；分析模塊，用于采用穩(wěn)健靈敏性分析方法，分析所述優(yōu)化模塊所優(yōu)化的穩(wěn)健設(shè)計優(yōu)化模型以得到穩(wěn)健敏感性矩陣；仿真模塊，用于根據(jù)所述優(yōu)化模塊獲得的穩(wěn)健設(shè)計優(yōu)化模型和分析模塊獲得的所述穩(wěn)健敏感性矩陣，采用Matlab工具優(yōu)化模擬以得出影響所述四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭非線性機(jī)械系統(tǒng)的穩(wěn)健性的相關(guān)參數(shù)，并揭示影響系統(tǒng)穩(wěn)健性的內(nèi)在機(jī)理。具體地，所述模型建立模塊包括參數(shù)確定子模塊，用于確定所述四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的功能性參數(shù)、結(jié)構(gòu)特性參數(shù)、設(shè)計參數(shù)以及不確定性參數(shù)；關(guān)系式確定子模塊，用于確定所述參數(shù)確定模塊所確定的四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的功能性參數(shù)和結(jié)構(gòu)特性參數(shù)、設(shè)計參數(shù)以及不確定性參數(shù)之間的關(guān)系式；4關(guān)系模型計算子模塊，用于利用泰勒公式將所述關(guān)系式確定子模塊所確定的關(guān)系式在所述設(shè)計參數(shù)的期望值處進(jìn)行二階近似展開得到所述關(guān)系模型。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的穩(wěn)健設(shè)計分析方法及其優(yōu)化系統(tǒng)，采用建立關(guān)系模型并采用Matlab工具進(jìn)行優(yōu)化模擬找出了影響四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭非線性系統(tǒng)的穩(wěn)健性的相關(guān)參數(shù)，可以方便精確地對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)以使所述涂布頭穩(wěn)健性良好。同時，對影響涂布質(zhì)量的相關(guān)裝置(如控制電機(jī)及減速裝置)的要求較低，從而降低了生產(chǎn)成本。另外，通過仿真模擬來找出影響涂布頭穩(wěn)健性的相關(guān)參數(shù)并對其做出調(diào)整，使得調(diào)整更加精確且提高了產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)效率。通過以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明的實施例。圖1為本發(fā)明穩(wěn)健設(shè)計分析方法的流程圖。圖2為本發(fā)明穩(wěn)健設(shè)計分析優(yōu)化系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖。具體實施例方式現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實施例，附圖中類似的元件標(biāo)號代表類似的元件。如上所述，本發(fā)明提供了一種穩(wěn)健設(shè)計分析方法及其優(yōu)化系統(tǒng)，采用建立關(guān)系模型并采用Matlab工具進(jìn)行優(yōu)化模擬找出了影響四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭非線性系統(tǒng)的穩(wěn)健性的相關(guān)參數(shù)，并揭示影響系統(tǒng)穩(wěn)健性的內(nèi)在機(jī)理，可以方便精確地對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)以使所述涂布頭穩(wěn)健性良好。同時，對影響涂布質(zhì)量的相關(guān)裝置(如控制電機(jī)及減速裝置)的要求較低，從而降低了生產(chǎn)成本。另外，通過仿真模擬來找出影響涂布頭穩(wěn)健性的相關(guān)參數(shù)并對其作出調(diào)整，使得調(diào)整更加精確且提高了產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)效率。本發(fā)明的穩(wěn)健設(shè)計分析方法用于分析四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭非線性機(jī)械系統(tǒng)的穩(wěn)健性，其中所述涂布頭包括相互連接的上料輥、涂布輥、計量輥和背壓輥。如圖l所示，其具體流程包括S101，建立所述四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的不確定性參數(shù)與功能性參數(shù)變動量的關(guān)系模型；S102，求解所述關(guān)系模型以得到穩(wěn)健設(shè)計優(yōu)化模型；S103，采用穩(wěn)健靈敏性分析方法，分析所述穩(wěn)健設(shè)計優(yōu)化模型以得到穩(wěn)健敏感性矩陣；S104，根據(jù)所述穩(wěn)健設(shè)計優(yōu)化模型和所述穩(wěn)健敏感性矩陣，采用Matlab工具優(yōu)化模擬以得出影響所述四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭非線性機(jī)械系統(tǒng)的穩(wěn)健性的相關(guān)參數(shù)，并揭示影響系統(tǒng)穩(wěn)健性的內(nèi)在機(jī)理。具體地，步驟S101包括(1)根據(jù)工程經(jīng)驗，確定所述四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的功能性參數(shù)；按照所述四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的生產(chǎn)工藝條件以及操作使用環(huán)境條件，確定所述四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的結(jié)構(gòu)特性參數(shù)、設(shè)計參數(shù)以及不確定性參數(shù)。其中，所述功能性參數(shù)包括涂布厚度T和涂布速度V，所述結(jié)構(gòu)特性參數(shù)包括涂布輥半徑R。、計量輥半徑Rm、以及背壓輥半徑Rb，所述設(shè)計參數(shù)包括所述涂布輥與計量輥之間的間隙H。、所述涂布輥的轉(zhuǎn)速w。、所述計量輥的轉(zhuǎn)速wm以及所述背壓輥的轉(zhuǎn)速wb，所述不確定參數(shù)包括所述涂布輥與計量輥之間的間隙的變動量A^、所述涂布輥轉(zhuǎn)速的變動量Aw。，所述計量輥轉(zhuǎn)速的變動量Awm以及所述背壓輥轉(zhuǎn)速的變動量Awb。(2)確定所述四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的功能性參數(shù)和結(jié)構(gòu)性參數(shù)、設(shè)計參數(shù)以及不確定性參數(shù)之間的關(guān)系式，得所述四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的涂布厚度為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>由于生產(chǎn)使用過程中可通過所述上料輥對所述涂布輥與計量輥的水珠大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得系數(shù)A二0.63，那么，涂布厚度為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>相應(yīng)地，四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的涂布速度為V=wbRb并且，假定設(shè)計參數(shù)H。，w。，wm，wb的期望值分別為iipii2，ii3，ii4，那么不確定因素與設(shè)計參數(shù)之間的關(guān)系為AH0=H0-li丄；Awc=wc-li2;△w邁=wm-li3;Awb=wb-li4(3)將涂布厚度T以及涂布速度V分別利用泰勒公式在設(shè)計參數(shù)H。，w。，wm，wb的期望值yi，y2，y3，P4處二階近似展開，得<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>m、<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>(4)將步驟(3)中的泰勒二階近似展開式進(jìn)行代數(shù)變換，得<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>其中，AT、AV分別代表涂布厚度與涂布速度在其標(biāo)準(zhǔn)值基礎(chǔ)上的變動量。那么，可以得到以下四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭不確定性因素與功能特性變動:的關(guān)系模型<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>A//0Awmfc乂具體地，步驟S102包括(1)設(shè)定穩(wěn)健設(shè)計分析要求的涂布厚度目標(biāo)為T(m)，涂布速度目標(biāo)為V(m/s)，所述不確定參數(shù)的變動方差為Var(AH。)=e/。D2，Var(Aw》=e22。D2，Var(Awm)=e32oD2，Var(Awb)=e42。D2。其中ei為大于零的常數(shù)，i=1，2，3，4，Var()表示不確定參數(shù)的方差函數(shù)。(2)根據(jù)步驟S101中所述的關(guān)系模型進(jìn)行求解，得到穩(wěn)健設(shè)計優(yōu)化模型如下，Minimize:a::H^agx0.63s!2+sj+C7;—0.63)Li,0.63PA、21.26s-0.63-0.63Hi凡0.63、2.PA0.63一63000*乂+10_8，420^>Subjectto:r0.63m(Mc-m^Q,i2fc2。2Mm)V=ii3Rb其中c^，(02為可根據(jù)涂布厚度和涂布速度的具體需求進(jìn)行調(diào)整的比例系數(shù),具體地，步驟S103中，得到的穩(wěn)健敏感性矩陣為7<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>其中穩(wěn)健敏感性矩陣中的三列從左到右分別表示所述四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)涂布頭系統(tǒng)的穩(wěn)健性相對結(jié)構(gòu)特性參數(shù)、設(shè)計參數(shù)的期望值以及不確定性參數(shù)變動量的靈敏性。具體地，步驟S104的實施過程如下設(shè)定設(shè)計所要求的涂布厚度T的目標(biāo)值為20ym，涂布速度V的目標(biāo)值為60m/min，即lX10Vm/s，各不確定參數(shù)符合相互獨(dú)立的正態(tài)分布，oD2=Var(AH。)=0.25，e工2=1，e22=0.001，e32=0.001，e42=0.0012根據(jù)設(shè)計要求，初步確定系統(tǒng)兩功能需求(涂布厚度和涂布速度)之間的比例系數(shù)"p"2分別為0.8與0.2，并確定涂布輥半徑與計量輥半徑相同，為R。=Rm=100000iim。在初值[Rb，H。，wc，w邁，wb]=[90000，50，5，2，5]，設(shè)計上下限分別為UB=[200000，300，10，8，12]、LB=[60000，40，4，1.5，3]的條件下，利用Matlab優(yōu)化工具對步驟(2)中穩(wěn)健優(yōu)化模型進(jìn)行優(yōu)化，可以得到如下表所示的涂布頭系統(tǒng)穩(wěn)健性優(yōu)化結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>根據(jù)分析性穩(wěn)健設(shè)計理論可知，按照上表中的系統(tǒng)穩(wěn)健優(yōu)化結(jié)果，可以在原有不確定因素影響的條件下，所設(shè)計的涂布頭滿足其基本功能需求，即涂布厚度T期望值為20ym，涂布速度期望值為60m/min;同時，也使得由不確定因素所引起的系統(tǒng)功能需求的波動達(dá)到最小，從而可使所設(shè)計的系統(tǒng)變得穩(wěn)健?？紤]實際工程中涂布頭在特定情況下需要對其結(jié)構(gòu)或者設(shè)計參數(shù)作出部分改進(jìn)，或者由于生產(chǎn)及使用環(huán)境條件可能發(fā)生變化，系統(tǒng)不確定因素會有不同程度的變動，同時，也為了正確的把握系統(tǒng)穩(wěn)健性與各影響因素之間的內(nèi)在關(guān)系，分析并預(yù)知已設(shè)計系統(tǒng)的穩(wěn)健性在各因素發(fā)生變化的條件下所表現(xiàn)出來的敏感特性，根據(jù)上表可得涂布頭的穩(wěn)健性相對各結(jié)構(gòu)特性參數(shù)，設(shè)計參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值以及不確定性因素的靈敏性矩陣為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>從上述矩陣可以看出，該涂布頭系統(tǒng)的穩(wěn)健性主要受到轉(zhuǎn)速w。、wm、wb波動量的影響，w。、wm與wb波動量的方差越大，系統(tǒng)的穩(wěn)健性越難以得到保持，反之，其變動方差越小，系統(tǒng)將越穩(wěn)健。另外，在按以上結(jié)果進(jìn)行設(shè)計的系統(tǒng)中，背壓輥直徑Rb以及涂布輥與計量輥之間的間隙H。的微小改變對系統(tǒng)穩(wěn)健特性產(chǎn)生的影響很小。因此，在實際工程應(yīng)用中，應(yīng)盡量對涂布輥、計量輥以及背壓輥轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，使得w。、1與wb的波動量不至于發(fā)生較大的波動從而影響涂布頭系統(tǒng)的穩(wěn)健性。相應(yīng)地，如圖2所示，本發(fā)明還提供了一種穩(wěn)健設(shè)計分析優(yōu)化系統(tǒng)200，用于分析優(yōu)化四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的穩(wěn)健性，包括模型建立模塊201，用于建立所述四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的不確定性參數(shù)與功能性參數(shù)變動量的關(guān)系模型；優(yōu)化模塊202，用于求解所述模型建立模塊201所建立的關(guān)系模型以得到穩(wěn)健設(shè)計優(yōu)化模型；分析模塊203，用于采用穩(wěn)健靈敏性分析方法，分析所述優(yōu)化模塊202所優(yōu)化的穩(wěn)健設(shè)計優(yōu)化模型以得到穩(wěn)健敏感性矩陣；仿真模塊204，用于根據(jù)所述優(yōu)化模塊202獲得的穩(wěn)健設(shè)計優(yōu)化模型和所述分析模塊203獲得的所述穩(wěn)健敏感性矩陣，采用Matlab工具優(yōu)化模擬以得出影響所述四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭非線性機(jī)械系統(tǒng)的穩(wěn)健性的相關(guān)參數(shù)，并揭示影響系統(tǒng)穩(wěn)健性的內(nèi)在機(jī)理。具體地，所述模型建立模塊201包括參數(shù)確定子模塊2011，用于確定所述四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的功能性參數(shù)、結(jié)構(gòu)特性參數(shù)、設(shè)計參數(shù)以及不確定性參數(shù)；關(guān)系式確定子模塊2012，用于確定所述參數(shù)確定模塊2011所確定的四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的功能性參數(shù)和結(jié)構(gòu)特性參數(shù)、設(shè)計參數(shù)以及不確定性參數(shù)之間的關(guān)系式；關(guān)系模型計算子模塊2013，用于利用泰勒公式將所述關(guān)系式確定子模塊2012所述確定的關(guān)系式在所述設(shè)計參數(shù)的期望值處進(jìn)行二階近似展開得到所述關(guān)系模型。以上結(jié)合最佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不局限于以上揭示的實施例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本發(fā)明的本質(zhì)進(jìn)行的修改、等效組合。9權(quán)利要求一種穩(wěn)健設(shè)計分析方法，用于分析四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭非線性機(jī)械系統(tǒng)的穩(wěn)健性，其中所述涂布頭包括相互連接的上料輥、涂布輥、計量輥和背壓輥，包括(1)建立所述四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的不確定性參數(shù)與功能性參數(shù)變動量的關(guān)系模型；(2)求解所述關(guān)系模型以得到穩(wěn)健設(shè)計優(yōu)化模型；(3)采用穩(wěn)健靈敏性分析方法，分析所述穩(wěn)健設(shè)計優(yōu)化模型以得到穩(wěn)健敏感性矩陣；(4)根據(jù)所述穩(wěn)健設(shè)計優(yōu)化模型和穩(wěn)健敏感性矩陣，采用Matlab工具優(yōu)化模擬以得出影響所述四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭非線性機(jī)械系統(tǒng)的穩(wěn)健性的相關(guān)參數(shù)，并揭示影響系統(tǒng)穩(wěn)健性的內(nèi)在機(jī)理。2.如權(quán)利要求l所述的穩(wěn)健設(shè)計分析方法，其特征在于，所述(1)建立所述四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的不確定性參數(shù)與功能性參數(shù)變動量的關(guān)系模型具體包括(11)確定所述四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的功能性參數(shù)、結(jié)構(gòu)特性參數(shù)、設(shè)計參數(shù)以及不確定性參數(shù)；(12)確定所述四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的功能性參數(shù)和結(jié)構(gòu)特性參數(shù)、設(shè)計參數(shù)以及不確定性參數(shù)之間的關(guān)系式；(13)利用泰勒公式將所述關(guān)系式在所述設(shè)計參數(shù)的期望值處進(jìn)行二階近似展開得到所述關(guān)系模型。3.如權(quán)利要求2所述的穩(wěn)健設(shè)計方法，其特征在于，所述功能性參數(shù)包括涂布厚度和涂布速度，所述結(jié)構(gòu)特性參數(shù)包括涂布輥半徑、計量輥半徑、以及背壓輥半徑，所述設(shè)計參數(shù)包括所述涂布輥與計量輥之間的間隙、所述涂布輥的轉(zhuǎn)速、所述計量輥的轉(zhuǎn)速以及所述背壓輥的轉(zhuǎn)速，所述不確定參數(shù)包括所述涂布輥與計量輥之間的間隙的變動量、所述涂布輥轉(zhuǎn)速的變動量，所述計量輥轉(zhuǎn)速的變動量以及所述背壓輥轉(zhuǎn)速的變動量。4.一種穩(wěn)健設(shè)計分析優(yōu)化系統(tǒng)，用于分析優(yōu)化四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的穩(wěn)健性，包括模型建立模塊，用于建立所述四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的不確定性參數(shù)與功能性參數(shù)變動量的關(guān)系模型；優(yōu)化模塊，用于求解所述模型建立模塊所建立的關(guān)系模型以得到穩(wěn)健設(shè)計優(yōu)化模型；分析模塊，用于采用穩(wěn)健靈敏性分析方法，分析所述優(yōu)化模塊所優(yōu)化的穩(wěn)健設(shè)計優(yōu)化模型以得到穩(wěn)健敏感性矩陣；仿真模塊，用于根據(jù)所述優(yōu)化模塊獲得的穩(wěn)健設(shè)計優(yōu)化模型和分析模塊獲得的所述穩(wěn)健敏感性矩陣，采用Matlab工具優(yōu)化模擬以得出影響所述四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭非線性機(jī)械系統(tǒng)的穩(wěn)健性的相關(guān)參數(shù)，并揭示影響系統(tǒng)穩(wěn)健性的內(nèi)在機(jī)理。5.如權(quán)利要求4所示的優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，所述模型建立模塊包括參數(shù)確定子模塊，用于確定所述四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的功能性參數(shù)、結(jié)構(gòu)特性參數(shù)、設(shè)計參數(shù)以及不確定性參數(shù)；關(guān)系式確定子模塊，用于確定所述參數(shù)確定模塊所確定的四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的功能性參數(shù)和結(jié)構(gòu)特性參數(shù)、設(shè)計參數(shù)以及不確定性參數(shù)之間的關(guān)系式；關(guān)系模型計算子模塊，用于利用泰勒公式將所述關(guān)系式確定子模塊所確定的關(guān)系式在所述設(shè)計參數(shù)的期望值處進(jìn)行二階近似展開得到所述關(guān)系模型。全文摘要本發(fā)明公開了一種穩(wěn)健設(shè)計分析方法及其優(yōu)化系統(tǒng)，該穩(wěn)健設(shè)計分析方法包括(1)建立四輥料槽供料逆轉(zhuǎn)輥涂布頭的不確定性參數(shù)與功能性參數(shù)變動量的關(guān)系模型；(2)求解關(guān)系模型得到穩(wěn)健設(shè)計優(yōu)化模型；(3)分析穩(wěn)健設(shè)計優(yōu)化模型得到穩(wěn)健敏感性矩陣；(4)根據(jù)優(yōu)化模型和敏感性矩陣，采用Matlab工具優(yōu)化模擬以得出影響涂布頭穩(wěn)健性的相關(guān)參數(shù)，并揭示影響系統(tǒng)穩(wěn)健性的內(nèi)在機(jī)理。本發(fā)明的穩(wěn)健設(shè)計分析方法及其優(yōu)化系統(tǒng)，采用Matlab工具優(yōu)化模擬找出了影響涂布頭穩(wěn)健性的相關(guān)參數(shù)，可以方便精確地對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)以使涂布頭穩(wěn)健性良好。同時，對影響涂布質(zhì)量的相關(guān)裝置的要求較低，從而降低了生產(chǎn)成本，還提高了產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)效率。文檔編號G06F17/50GK101739495SQ20091021420公開日2010年6月16日申請日期2009年12月28日優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日發(fā)明者包能勝,張健,李昇平,顧佩華申請人:汕頭大學(xué);汕頭輕工裝備研究院