申请/专利权人：哈尔滨工业大学

申请日：2022-08-03

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN115130249B

主分类号：G06F30/17

分类号：G06F30/17;G06F30/20;G06F111/04;G06F119/02;G06F119/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2022.10.25#实质审查的生效;2022.09.30#公开

摘要：一种综合考虑制造成本和质量损失的继电器容差设计方法，涉及一种继电器设计方法。分析继电器零部件制造与装配特征，建立继电器零部件不确定性最大界与制造成本之间的关系模型；分析继电器出厂筛选试验和寿命周期内关键零部件性能退化对输出特征参数的影响规律，建立继电器寿命周期质量损失模型，基于继电器制造成本模型和继电器寿命周期质量损失模型，建立继电器容差设计自适应变贡献率步长控制函数，建立考虑制造成本和质量损失的继电器容差设计模型，进行设计参数不确定性最大界自动寻优，确定最佳容差组合。有助于以最小的成本增加实现不确定性因素最大界的定量分配，提升继电器质量一致性，降低寿命周期质量损失。

主权项：1.一种综合考虑制造成本和质量损失的继电器容差设计方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：分析继电器零部件制造与装配特征，建立继电器零部件不确定性最大界与制造成本之间的关系模型，具体包括：根据分析结果将继电器零部件的几何和尺寸特征按照制造与装配工序特征的不同分为：外圆特征、内外孔特征、定位特征、平面特征、表面镀层特征以及装配特征共计六类特征，获取继电器零部件不确定性最大界变化时的六类特征成本变化情况，选择函数形式并使用EM迭代方法确定相应函数的系数，基于函数统计继电器零部件的数量，并分析每个零部件的六类特征数量，计算不同不确定性最大界时继电器的制造成本，建立继电器制造成本模型： 其中，npar为继电器零部件总数，ncha为继电器某一个零部件六类特征数，Pimat.为继电器零部件材料成本；S2：分析继电器出厂筛选试验和寿命周期内关键零部件性能退化对输出特征参数的影响规律，建立继电器寿命周期质量损失模型，具体包括：假设继电器的质量特征目标波动范围为Td，制造出的实际值为y，当y超出范围yd±Td，yd为最佳输出特征值，则会造成质量损失L，记质量损失函数为Ly并使用泰勒展开方法将质量损失L展开为高阶可导的形式，Rny表示误差项： 略去误差项、一次项及二阶以上的高阶项，得到质量损失函数为：Ly＝ky-yd2，k＝L″yd23对公式3取期望得到继电器寿命周期质量损失模型： 其中，μy是继电器质量特征y的期望，σy是继电器质量特征y的标准差，建立考虑退化不确定性的继电器质量损失成本函数： 其中，yt表示继电器在寿命时刻t时的质量特征，μyt表示继电器在寿命时刻t时质量特征yt的期望，σyt表示继电器在寿命时刻t时质量特征yt的标准差，μy0表示继电器在寿命初始时刻质量特征的均值，σy0表示继电器在寿命初始时刻质量特征的标准差，u表示继电器寿命周期均值的退化率，v表示继电器寿命周期标准差的退化率；S3、基于步骤S1建立的继电器制造成本模型和步骤S2建立的继电器寿命周期质量损失模型，分析继电器不确定性最大界变化时继电器设计参数贡献率的变化规律，建立继电器容差设计自适应变贡献率步长控制函数，具体包括：基于当前设计的质量一致性波动范围Qi与继电器质量一致性需求Qobj的相对关系，根据质量波动与目标趋近程度，构建第j个设计参数、第i次迭代的贡献率步长自动配置的加速系数 构建容差设计自适应变贡献率步长控制函数： 其中，表示第j个设计参数、第i+1次迭代开始时的贡献率， 表示第j个设计参数、第i次迭代结束时的质量波动加速步长， 表示第j个设计参数、第i次迭代结束时的贡献率系数，由田口稳健性设计方法的贡献率计算公式获得， 表示第j个设计参数、第i次迭代结束时的初始制造成本系数Ctotal0与制造成本系数Ctotali的比值， 表示第j个设计参数、第i次迭代结束时的寿命周期质量损失系数CLPWLi与初始质量寿命周期质量损失系数CLPWL0的比值，分析继电器制造工序的极限能力，构建不确定性最大界迭代模型： 其中，记第j个参数xj的中心值为xj0，在第i次迭代寻优过程中的不确定性容差为Uxji，其制造工序能力极限容差值为γ，第i+1次迭代寻优时设计参数xj+1的不确定性容差为S4、基于S3建立的模型，分析继电器质量一致性需求、极限制造工艺能力及成本限制，建立考虑制造成本和质量损失的继电器容差设计模型，使用智能算法进行设计参数不确定性最大界自动寻优，确定最佳容差组合。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 哈尔滨工业大学 一种综合考虑制造成本和质量损失的继电器容差设计方法

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