CN116884759B - 一种铁芯叠放工艺方案生成系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本申请属于铁芯加工技术领域，公开了一种铁芯叠放工艺方案生成系统和方法，通过业务服务器，在获取与目标铁芯相近的参考铁芯的叠放工艺方案后，基于参考铁芯的叠放工艺方案生成多个候选叠放工艺方案，进而通过理论计算和仿真分析方法从多个候选叠放工艺方案中确定一个最终的叠放工艺方案，能够提高人工堆叠工艺方案的合理性，以保证铁芯的损耗性能。
Description
技术领域
本申请涉及铁芯加工技术领域，具体而言，涉及一种铁芯叠放工艺方案生成系统和方法。
背景技术
变压器的铁芯一般由硅钢片堆叠而成，在进行铁芯生产时，会通过硅钢片横剪线制备好硅钢片，然后用这些硅钢片进行堆叠形成铁芯。传统的堆叠方式是人工堆叠，存在硅钢片叠放不整齐和堆叠效率低的问题；因此，目前出现了使用机械臂进行自动堆叠的方式，但是机械臂设备成本高，且对于不同规格的铁芯，机械臂的运行轨迹不同，需要针对不同规格铁芯进行重新编程，操作麻烦。
所以，传统的人工堆叠方式依然被普遍使用，为了解决人工堆叠存在的叠放不整齐和堆叠效率低的问题，可以采用在硅钢片上开设工艺孔并在堆叠工装上设置定位轴对工艺孔进行定位的方式来保证堆放整齐，并在堆叠时采取多片同时堆叠的方式（例如对于“日”型铁芯，把多片叠合的中柱硅钢片同时进行放置堆叠、再把多片叠合的上轭硅钢片同时进行放置堆叠并把多片叠合的下轭硅钢片同时进行放置堆叠，最后把多片叠合的左边柱硅钢片同时进行放置堆叠并把多片叠合的右边柱硅钢片同时进行放置堆叠，重复上述过程直到形成所需的铁芯）进行堆叠，从而提高效率。然而，工艺孔的数量、形状、尺寸、位置等工艺孔参数，以及同时堆叠的硅钢片数量均会对铁芯的损耗性能有影响，如何合理地设计工艺孔参数和同时堆叠的硅钢片数量，是需要解决的问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种铁芯叠放工艺方案生成系统和方法，能够提高人工堆叠工艺方案的合理性，以保证铁芯的损耗性能。
第一方面，本申请提供了一种铁芯叠放工艺方案生成系统，包括用户终端、业务服务器和数据服务器，所述用户终端和所述数据服务器均与所述业务服务器通信连接；
所述用户终端用于向所述业务服务器发送咨询请求以获取目标铁芯的叠放工艺方案；所述咨询请求包括所述目标铁芯的规格参数和目标铁芯损耗；
所述数据服务器设置有参考数据库，所述参考数据库记录有不同规格的铁芯的历史的叠放工艺方案和对应的实际铁芯损耗；所述叠放工艺方案包括工艺孔参数和同时堆叠的硅钢片数量；
所述业务服务器包括通信模块、调用模块、第一筛选模块、生成模块和第二筛选模块；
所述通信模块用于与所述用户终端和所述数据服务器通信连接；
所述调用模块用于在所述通信模块接收到所述咨询请求时，通过所述通信模块从所述数据服务器调用所述参考数据库；
所述第一筛选模块用于根据所述目标铁芯的规格参数和所述目标铁芯损耗，从所述参考数据库中筛选出参考铁芯和对应的叠放工艺方案；
所述生成模块用于根据所述参考铁芯的叠放工艺方案生成所述目标铁芯的多个候选叠放工艺方案；
所述第二筛选模块用于基于理论计算和仿真分析，根据所述目标铁芯损耗，从多个所述候选叠放工艺方案中筛选出所述目标铁芯的最终的叠放工艺方案；
所述通信模块还用于把所述目标铁芯的所述最终的叠放工艺方案发送至所述用户终端。
通过业务服务器，在获取与目标铁芯相近的参考铁芯的叠放工艺方案后，基于参考铁芯的叠放工艺方案生成多个候选叠放工艺方案，进而通过理论计算和仿真分析方法从多个候选叠放工艺方案中确定一个最终的叠放工艺方案，能够提高人工堆叠工艺方案的合理性，以保证铁芯的损耗性能。
优选地，所述用户终端还用于把根据所述最终的叠放工艺方案制备的所述目标铁芯的实际铁芯损耗上传至所述业务服务器；
所述业务服务器的所述通信模块还用于把所述目标铁芯的实际铁芯损耗转发至所述数据服务器；
所述数据服务器还用于根据所述目标铁芯的所述规格参数、所述最终的叠放工艺方案和所述实际铁芯损耗，更新所述参考数据库。
通过每个用户反馈的与相应叠放工艺方案对应的实际铁芯损耗来更新参考数据库，可逐渐丰富参考数据库的数据，从而提高业务服务器的叠放工艺方案的生成效果。
优选地，所述规格参数包括形状类别和尺寸参数；
所述第一筛选模块在根据所述目标铁芯的规格参数和所述目标铁芯损耗，从所述参考数据库中筛选出参考铁芯和对应的叠放工艺方案的时候，执行：
从所述参考数据库中筛选出形状类别与所述目标铁芯的形状类别相同，且尺寸参数与所述目标铁芯的尺寸参数之间的偏差在允差范围内的铁芯作为备选铁芯；
从所述参考数据库中提取各所述备选铁芯的实际铁芯损耗；
选取至少一个实际铁芯损耗不大于所述目标铁芯损耗的所述备选铁芯作为所述参考铁芯；
从所述参考数据库中提取所述参考铁芯的叠放工艺方案。
优选地，所述第一筛选模块在选取至少一个实际铁芯损耗不大于所述目标铁芯损耗的所述备选铁芯作为所述参考铁芯的时候，执行：
把实际铁芯损耗不大于所述目标铁芯损耗的所述备选铁芯作为推荐铁芯；
从所述参考数据库中提取各所述推荐铁芯的叠放工艺方案；
根据各所述推荐铁芯的所述叠放工艺方案和对应的实际铁芯损耗计算各所述推荐铁芯的推荐系数，记为第一推荐系数；
根据所述第一推荐系数把至少一个所述推荐铁芯确定为所述参考铁芯。
先筛除实际铁芯损耗大于目标铁芯损耗的备选铁芯，再根据剩余备选铁芯的推荐系数来确定参考铁芯，有利于保证后续得到实际铁芯损耗不大于目标铁芯损耗的最终的叠放工艺方案。
优选地，所述生成模块在根据所述参考铁芯的叠放工艺方案生成所述目标铁芯的多个候选叠放工艺方案的时候，执行：
对所述参考铁芯的叠放工艺方案中的工艺孔参数和/或同时堆叠的硅钢片数量进行随机变换，生成多个所述候选叠放工艺方案。
优选地，所述第二筛选模块在基于理论计算和仿真分析，根据所述目标铁芯损耗，从多个所述候选叠放工艺方案中筛选出所述目标铁芯的最终的叠放工艺方案的时候，执行：
基于理论计算方法，根据各所述候选叠放工艺方案的工艺孔参数计算所述目标铁芯的对应的理论铁芯损耗；
把对应的所述理论铁芯损耗不大于所述目标铁芯损耗的所述候选叠放工艺方案作为初步叠放工艺方案；
基于仿真分析，获取各所述初步叠放工艺方案对应的所述目标铁芯的仿真铁芯损耗；
根据所述仿真铁芯损耗确定一个所述初步叠放工艺方案为所述最终的叠放工艺方案。
优选地，所述第二筛选模块在根据所述仿真铁芯损耗确定一个所述初步叠放工艺方案为所述最终的叠放工艺方案的时候，执行：
把对应的所述仿真铁芯损耗不大于所述目标铁芯损耗的所述初步叠放工艺方案作为待定叠放工艺方案；
计算各所述待定叠放工艺方案的推荐系数，记为第二推荐系数；
把对应的所述第二推荐系数最大的所述待定叠放工艺方案确定为所述最终的叠放工艺方案。
第二方面，本申请提供了一种铁芯叠放工艺方案生成方法，应用于业务服务器，所述业务服务器与用户终端和数据服务器通信连接，所述数据服务器设置有参考数据库，所述参考数据库记录有不同规格的铁芯的历史的叠放工艺方案和对应的实际铁芯损耗；所述叠放工艺方案包括工艺孔参数和同时堆叠的硅钢片数量；
所述铁芯叠放工艺方案生成方法包括步骤:
A1.在接收到来自所述用户终端的旨在获取目标铁芯的叠放工艺方案的咨询请求时，从所述数据服务器调用所述参考数据库；所述咨询请求包括所述目标铁芯的规格参数和目标铁芯损耗；
A2.根据所述目标铁芯的规格参数和所述目标铁芯损耗，从所述参考数据库中筛选出参考铁芯和对应的叠放工艺方案；
A3.根据所述参考铁芯的叠放工艺方案生成所述目标铁芯的多个候选叠放工艺方案；
A4.基于理论计算和仿真分析，根据所述目标铁芯损耗，从多个所述候选叠放工艺方案中筛选出所述目标铁芯的最终的叠放工艺方案；
A5.把所述目标铁芯的所述最终的叠放工艺方案发送至所述用户终端。
通过业务服务器，在获取与目标铁芯相近的参考铁芯的叠放工艺方案后，基于参考铁芯的叠放工艺方案生成多个候选叠放工艺方案，进而通过理论计算和仿真分析方法从多个候选叠放工艺方案中确定一个最终的叠放工艺方案，能够提高人工堆叠工艺方案的合理性，以保证铁芯的损耗性能。
第三方面，本申请提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有所述处理器可执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，运行如前文所述的铁芯叠放工艺方案生成方法中的步骤。
第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时运行如前文所述的铁芯叠放工艺方案生成方法中的步骤。
有益效果：本申请提供的铁芯叠放工艺方案生成系统和方法，通过业务服务器，在获取与目标铁芯相近的参考铁芯的叠放工艺方案后，基于参考铁芯的叠放工艺方案生成多个候选叠放工艺方案，进而通过理论计算和仿真分析方法从多个候选叠放工艺方案中确定一个最终的叠放工艺方案，能够提高人工堆叠工艺方案的合理性，以保证铁芯的损耗性能。
附图说明
图1为本申请实施例提供的铁芯叠放工艺方案生成系统的结构示意图。
图2为本申请实施例提供的铁芯叠放工艺方案生成方法的流程图。
图3为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
标号说明：1、用户终端；2、业务服务器；201、通信模块；202、调用模块；203、第一筛选模块；204、生成模块；205、第二筛选模块；3、数据服务器；301、处理器；302、存储器；303、通信总线。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参照图1，图1是本申请一些实施例中的一种铁芯叠放工艺方案生成系统，包括用户终端1、业务服务器2和数据服务器3，用户终端1和数据服务器3均与业务服务器2通信连接；
用户终端1用于向业务服务器2发送咨询请求以获取目标铁芯的叠放工艺方案；咨询请求包括目标铁芯的规格参数和目标铁芯损耗；
数据服务器3设置有参考数据库，参考数据库记录有不同规格的铁芯的历史的叠放工艺方案和对应的实际铁芯损耗；叠放工艺方案包括工艺孔参数和同时堆叠的硅钢片数量；
业务服务器2包括通信模块201、调用模块202、第一筛选模块203、生成模块204和第二筛选模块205；
通信模块201用于与用户终端1和数据服务器3通信连接；
调用模块202用于在通信模块201接收到咨询请求时，通过通信模块201从数据服务器3调用参考数据库；
第一筛选模块203用于根据目标铁芯的规格参数和目标铁芯损耗，从参考数据库中筛选出参考铁芯和对应的叠放工艺方案；
生成模块204用于根据参考铁芯的叠放工艺方案生成目标铁芯的多个候选叠放工艺方案；
第二筛选模块205用于基于理论计算和仿真分析，根据目标铁芯损耗，从多个候选叠放工艺方案中筛选出目标铁芯的最终的叠放工艺方案；
通信模块201还用于把目标铁芯的最终的叠放工艺方案发送至用户终端1。
通过业务服务器2，在获取与目标铁芯相近的参考铁芯的叠放工艺方案后，基于参考铁芯的叠放工艺方案生成多个候选叠放工艺方案，进而通过理论计算和仿真分析方法从多个候选叠放工艺方案中确定一个最终的叠放工艺方案，能够提高人工堆叠工艺方案的合理性，以保证铁芯的损耗性能。在后续进行目标铁芯的实际生产时，根据该最终的叠放工艺方案的工艺孔参数对各硅钢片进行工艺孔的加工和对应堆叠夹具的制备（主要是根据工艺孔参数确定堆叠夹具的定位柱的数量、形状、尺寸、位置等），并在进行人工堆叠时，根据最终的叠放工艺方案的同时堆叠的硅钢片数量进行硅钢片的堆叠，例如，目标铁芯为“日”型铁芯，最终的叠放工艺方案的同时堆叠的硅钢片数量为4，则在堆叠时，把4片叠合的中柱硅钢片同时进行放置堆叠、再把4片叠合的上轭硅钢片同时进行放置堆叠并把4片叠合的下轭硅钢片同时进行放置堆叠，最后把4片叠合的左边柱硅钢片同时进行放置堆叠并把4片叠合的右边柱硅钢片同时进行放置堆叠，重复上述过程直到形成完整的目标铁芯，由于每次同时叠放多片硅钢片，可以提高堆叠效率。
其中，目标铁芯损耗是要求达到的铁芯损耗，实际生产得到的目标铁芯的实际铁芯损耗需要不大于该目标铁芯损耗。
在一些优选实施方式中，用户终端1还用于把根据最终的叠放工艺方案制备的目标铁芯的实际铁芯损耗上传至业务服务器2；
业务服务器2的通信模块201还用于把目标铁芯的实际铁芯损耗转发至数据服务器3；
数据服务器3还用于根据目标铁芯的规格参数、最终的叠放工艺方案和实际铁芯损耗，更新参考数据库。
用户在根据该最终的叠放工艺方案生产出目标铁芯后，通过实际检测（试样性能检测或出厂前的产品性能检测）得到对应的实际铁芯损耗后，把该实际铁芯损耗上传至业务服务器2，业务服务器2把该实际铁芯损耗转发至数据服务器3，数据服务器3把该目标铁芯的规格参数、最终的叠放工艺方案和实际铁芯损耗作为一组参考数据记录在参考数据库中。其中，当该目标铁芯的规格参数、最终的叠放工艺方案和实际铁芯损耗作为一组参考数据被记录在参考数据库后，该最终的叠放工艺方案即成为一个历史的叠放工艺方案。
通过每个用户反馈的与相应叠放工艺方案对应的实际铁芯损耗来更新参考数据库，可逐渐丰富参考数据库的数据，从而提高业务服务器的叠放工艺方案的生成效果。
在本实施例中，规格参数包括形状类别和尺寸参数。铁芯的形状类别包括但不限于C型铁芯、E型铁芯、EI型铁芯、O型铁芯、“日”型铁芯等。铁芯的尺寸参数包括各硅钢片的长度、宽度和厚度；以“日”型铁芯为例，“日”型铁芯主要包括中柱硅钢片、上轭硅钢片、下轭硅钢片、左边柱硅钢片和右边柱硅钢片，其尺寸参数包括这五种硅钢片的长度、宽度和厚度。
进一步地，第一筛选模块203在根据目标铁芯的规格参数和目标铁芯损耗，从参考数据库中筛选出参考铁芯和对应的叠放工艺方案的时候，执行：
从参考数据库中筛选出形状类别与目标铁芯的形状类别相同，且尺寸参数与目标铁芯的尺寸参数之间的偏差在允差范围内的铁芯作为备选铁芯；
从参考数据库中提取各备选铁芯的实际铁芯损耗；
选取至少一个实际铁芯损耗不大于目标铁芯损耗的备选铁芯作为参考铁芯；
从参考数据库中提取参考铁芯的叠放工艺方案。
其中，尺寸参数与目标铁芯的尺寸参数之间的偏差在允差范围内，是指各种硅钢片的长度、宽度和厚度的偏差均在相应的允差范围内。以“日”型铁芯为例，中柱硅钢片、上轭硅钢片、下轭硅钢片、左边柱硅钢片和右边柱硅钢片各自的长度、宽度和厚度的偏差均在相应的长度允差范围、宽度允差范围和厚度允差范围内，各允差范围可根据实际需要设置。
其中，第一筛选模块203在选取至少一个实际铁芯损耗不大于目标铁芯损耗的备选铁芯作为参考铁芯的时候，可仅根据实际铁芯损耗的大小进行选取，例如从实际铁芯损耗不大于目标铁芯损耗的备选铁芯中选取实际铁芯损耗最小的N（N为大于等于1的正整数）个备选铁芯作为参考铁芯。或者，在一些优选实施方式中，第一筛选模块203在选取至少一个实际铁芯损耗不大于目标铁芯损耗的备选铁芯作为参考铁芯的时候，执行：
把实际铁芯损耗不大于目标铁芯损耗的备选铁芯作为推荐铁芯；
从参考数据库中提取各推荐铁芯的叠放工艺方案；
根据各推荐铁芯的叠放工艺方案和对应的实际铁芯损耗计算各推荐铁芯的推荐系数，记为第一推荐系数；
根据第一推荐系数把至少一个推荐铁芯确定为参考铁芯。
先筛除实际铁芯损耗大于目标铁芯损耗的备选铁芯，再根据剩余备选铁芯的推荐系数来确定参考铁芯，有利于保证后续得到实际铁芯损耗不大于目标铁芯损耗的最终的叠放工艺方案。
在本实施例中，工艺孔参数包括工艺孔的数量、形状、尺寸和位置，其中，工艺孔的数量、形状、尺寸和位置不但会影响目标铁芯的铁芯损耗，而且会对硅钢片的生产效率和堆叠效率有影响，例如，当工艺孔的数量较多时，在硅钢片横剪线上进行硅钢片生产时，需要把硅钢片上各个需要打孔的位置依次移动至冲孔工位进行冲孔，冲孔过程需要耗费较多时间，从而导致硅钢片的生产效率低，此外，在进行人工堆叠时，工艺孔的数量、形状、尺寸和位置不同，把硅钢片套入堆叠夹具的定位柱的难度也不同，因此，工艺孔的数量、形状、尺寸和位置均会影响操作人员把硅钢片套入堆叠夹具的定位柱的效率；同时，同时堆叠的硅钢片数量越多，堆叠效率越高。
此处，推荐系数是综合铁芯的铁芯损耗、工艺孔参数和同时堆叠的硅钢片数量确定的综合评价参数，是铁芯损耗和铁芯的生产效率的综合评价指标。
在一些实施方式中，可用预先训练好的神经网络模型来计算推荐系数。通过采集多个铁芯的工艺孔参数、同时堆叠的硅钢片数量和铁芯损耗，然后由人工进行推荐系数的标注，形成训练数据集，然后把训练数据集中的样本中的工艺孔参数、同时堆叠的硅钢片数量和铁芯损耗输入神经网络模型，并用神经网络模型的输出值与样本中的推荐系数之间的偏差的平方作为损失函数，从而对该神经网络模型进行训练，完成训练后，把铁芯的工艺参数、同时堆叠的硅钢片数量和铁芯损耗输入该神经网络模型，可得到该神经网络模型输出的推荐系数。从而，在根据各推荐铁芯的叠放工艺方案和对应的实际铁芯损耗计算各推荐铁芯的推荐系数，记为第一推荐系数的时候，依次把各推荐铁芯的叠放工艺方案中的工艺孔参数和同时堆叠的硅钢片数量以及对应的实际铁芯损耗输入至该预先训练好的神经网络模型，得到该神经网络模型输出的推荐系数，记为第一推荐系数。
在另一些实施方式中，可通过以下公式计算推荐系数：
（1）；
（2）；
其中，为推荐系数，/>为铁芯损耗，/>为工艺孔的数量，/>为与工艺孔形状对应的安装难度系数（该安装难度系数可根据工艺孔形状从安装难度系数查询表中查询得到，安装难度系数查询表中记录有不同形状的工艺孔的安装难度系数），/>为工艺孔的尺寸（具体为面积），/>为总平均横向位置偏差，/>为铁芯中第i种硅钢片上各工艺孔之间在硅钢片宽度方向的位置偏差的平均值（当第i种硅钢片上只有一个工艺孔时，该/>为0，当第i种硅钢片上有多个工艺孔时，计算这些工艺孔两两之间在硅钢片宽度方向的位置偏差的绝对值，然后计算这些位置偏差的绝对值的平均值，得到/>），/>为铁芯上的硅钢片种类的总数，/>为同时堆叠的硅钢片数量，/>、/>、/>、/>、/>、/>均为预设权值（可根据实际需要设置）。从而，在根据各推荐铁芯的叠放工艺方案和对应的实际铁芯损耗计算各推荐铁芯的推荐系数，记为第一推荐系数的时候，根据各推荐铁芯的叠放工艺方案中的工艺孔参数和同时堆叠的硅钢片数量以及对应的实际铁芯损耗，利用上述公式（1）和（2）计算得到各推荐铁芯的推荐系数（具体地，把推荐铁芯的实际铁芯损耗代入/>，把叠放工艺方案中的工艺孔数量、工艺孔尺寸和同时堆叠的硅钢片数量分别代入/>、/>和/>，根据叠放工艺方案中的工艺孔形状查询得到对应的安装难度系数并代入/>，根据叠放工艺方案中的工艺孔位置计算/>），记为第一推荐系数。
第一筛选模块203在根据第一推荐系数把至少一个推荐铁芯确定为参考铁芯的时候，可根据第一推荐系数的大小对各推荐铁芯进行降序排序，然后选取排序前N的推荐铁芯作为参考铁芯。
进一步地，生成模块204在根据参考铁芯的叠放工艺方案生成目标铁芯的多个候选叠放工艺方案的时候，执行：
对参考铁芯的叠放工艺方案中的工艺孔参数和/或同时堆叠的硅钢片数量进行随机变换，生成多个候选叠放工艺方案。
具体地，针对每个参考铁芯，进行多次随机变换，每次随机变换生成一个候选叠放工艺方案，每次随机变换执行以下步骤中的至少一项：
B1.对工艺孔数量进行随机变换：若参考铁芯的硅钢片上只有一个工艺孔，则增加一个工艺孔，使增加的工艺孔在硅钢片宽度方向上的位置与原有的工艺孔相同，然后分别把两个工艺孔在硅钢片长度方向上的位置调整至第一预设位置和第二预设位置（第一预设位置和第二预设位置在硅钢片长度方向上到硅钢片的中点的距离与硅钢片长度的比值相同，且该比值为预设比值，预设比值可根据实际需要设置）；若参考铁芯的硅钢片上的工艺孔多于一个，则随机增减一个，当增加一个时，新增工艺孔在硅钢片宽度方向上的位置为原有工艺孔在硅钢片宽度方向上的位置的平均值，并把新增工艺孔随机插入任意相邻的两个原有的工艺孔之间，再把所有工艺孔在硅钢片长度方向上的位置调整为等间隔排布，当减少一个时，随机选取一个工艺孔进行减除，如果剩余一个工艺孔，则把该工艺孔在硅钢片长度方向上的位置调整至中点处，如果剩余多个工艺孔，则把所有剩余的工艺孔在硅钢片长度方向上的位置调整为等间隔排布；
B2.对工艺孔形状进行随机变换：从预设的形状集合（该形状集合包括但不限于圆形、椭圆形、橄榄型、多边形等形状）中随机选取一种形状作为目标形状，并把参考铁芯的工艺孔的形状变换为目标形状；
B3.对工艺孔尺寸进行随机变换：在第一预设数值范围（-b1，b1）中随机生成一个第一随机数c1，其中，b1为大于0且小于1的预设值（可根据实际需要设置），然后根据以下公式对工艺孔尺寸进行变换：L1=（1+c1）*L0，L0为变换前的工艺孔尺寸，L1为变换后的工艺孔尺寸；
B4.对工艺孔位置进行随机变换：针对每个工艺孔，在第二预设数值范围（-b2，b2）中生成第二随机数c2和第三随机数c3，其中，b2为大于0的预设值（可根据实际需要设置），然后根据以下公式对工艺孔的位置进行变换：X1=X0+c2，Y1=Y0+c3，其中，X0为变换前的工艺孔在硅钢片长度方向上的位置，X1为变换后的工艺孔在硅钢片长度方向上的位置，Y0为变换前的工艺孔在硅钢片宽度方向上的位置，Y1为变换后的工艺孔在硅钢片宽度方向上的位置；
B4.对同时堆叠的硅钢片数量进行随机变换：在第三预设数值范围[-b3,b3]中随机生成一个随机整数c4，其中，b3为大于1的预设正整数（可根据实际需要设置），然后根据以下公式对同时堆叠的硅钢片数量进行变换：
；
其中，为变换前的同时堆叠的硅钢片数量，/>为变换后的同时堆叠的硅钢片数量。
优选地，第二筛选模块205在基于理论计算和仿真分析，根据目标铁芯损耗，从多个候选叠放工艺方案中筛选出目标铁芯的最终的叠放工艺方案的时候，执行：
基于理论计算方法，根据各候选叠放工艺方案的工艺孔参数计算目标铁芯的对应的理论铁芯损耗；
把对应的理论铁芯损耗不大于目标铁芯损耗的候选叠放工艺方案作为初步叠放工艺方案；
基于仿真分析，获取各初步叠放工艺方案对应的目标铁芯的仿真铁芯损耗；
根据仿真铁芯损耗确定一个初步叠放工艺方案为最终的叠放工艺方案。
由于采用理论计算方法效率高，能够快速估算各候选叠放工艺方案对应的理论铁芯损耗，根据该理论铁芯损耗对候选叠放工艺方案进行一次筛选，以减少候选叠放工艺方案的数量（从而减小后续进行仿真分析的工作量），再采用仿真分析方法对剩余的候选叠放工艺方案进行仿真分析以得到更加精确的仿真铁芯损耗，最终根据仿真铁芯损耗确定最终的叠放工艺方案，一方面能够提高处理效率，另一各方面能够可靠地保证最终的叠放工艺方案对应的铁芯损耗满足要求。
其中，可采用Steinmetz公式、窦润田等人在《受工艺孔影响的变压器铁芯损耗计算与分析》一文中公开的计算方法或采用其它理论计算方法来计算理论铁芯损耗。
其中，在进行仿真分析前，若初步叠放工艺方案的数量超过预设的数量阈值Z（可根据实际需要设置），则可根据理论铁芯损耗的大小对各初步叠放工艺方案进行升序排序，然后保留前Z个初步叠放工艺方案并剔除其它初步叠放工艺方案，从而后续只需要对Z个初步叠放工艺方案对应的目标铁芯进行仿真分析，进一步减小工作量。
其中，仿真分析的方法为现有技术，此处不对其进行详述。
在一些实施方式中，可以仅根据仿真铁芯损耗确定最终的叠放工艺方案，例如，选取仿真铁芯损耗最小的初步叠放工艺方案为最终的叠放工艺方案。
在另一些实施方式中，第二筛选模块205在根据仿真铁芯损耗确定一个初步叠放工艺方案为最终的叠放工艺方案的时候，执行：
把对应的仿真铁芯损耗不大于目标铁芯损耗的初步叠放工艺方案作为待定叠放工艺方案；
计算各待定叠放工艺方案的推荐系数，记为第二推荐系数；
把对应的第二推荐系数最大的待定叠放工艺方案确定为最终的叠放工艺方案。
其中，根据各待定叠放工艺方案以及对应的仿真铁芯损耗计算各待定叠放工艺方案的第二推荐系数。第二推荐系数的计算过程可参考第一推荐系数的计算过程（此时，用待定叠放工艺方案的仿真铁芯损耗代入公式（1）中的），此处不对其的进行赘述。
通过第二推荐系数来确定最终的叠放工艺方案，可以在保证目标铁芯的铁芯损耗满足要求的同时，提高生产效率。
参考图2，本申请提供了一种铁芯叠放工艺方案生成方法，应用于业务服务器，业务服务器与用户终端和数据服务器通信连接，数据服务器设置有参考数据库，参考数据库记录有不同规格的铁芯的历史的叠放工艺方案和对应的实际铁芯损耗；叠放工艺方案包括工艺孔参数和同时堆叠的硅钢片数量；
该铁芯叠放工艺方案生成方法包括步骤:
A1.在接收到来自用户终端的旨在获取目标铁芯的叠放工艺方案的咨询请求时，从数据服务器调用参考数据库；咨询请求包括目标铁芯的规格参数和目标铁芯损耗（具体过程参考前文）；
A2.根据目标铁芯的规格参数和目标铁芯损耗，从参考数据库中筛选出参考铁芯和对应的叠放工艺方案（具体过程参考前文）；
A3.根据参考铁芯的叠放工艺方案生成目标铁芯的多个候选叠放工艺方案（具体过程参考前文）；
A4.基于理论计算和仿真分析，根据目标铁芯损耗，从多个候选叠放工艺方案中筛选出目标铁芯的最终的叠放工艺方案（具体过程参考前文）；
A5.把目标铁芯的最终的叠放工艺方案发送至用户终端。
通过业务服务器，在获取与目标铁芯相近的参考铁芯的叠放工艺方案后，基于参考铁芯的叠放工艺方案生成多个候选叠放工艺方案，进而通过理论计算和仿真分析方法从多个候选叠放工艺方案中确定一个最终的叠放工艺方案，能够提高人工堆叠工艺方案的合理性，以保证铁芯的损耗性能。
其中，该铁芯叠放工艺方案生成方法可应用于前文的铁芯叠放工艺方案生成系统中的业务服务器2，从而该铁芯叠放工艺方案生成方法中涉及的用户终端和数据服务器为前文的铁芯叠放工艺方案生成系统中的用户终端1和数据服务器3。
请参照图3，图3为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，本申请提供一种电子设备，包括：处理器301和存储器302，处理器301和存储器302通过通信总线303和/或其他形式的连接机构（未标出）互连并相互通讯，存储器302存储有处理器301可执行的计算机程序，当电子设备运行时，处理器301执行该计算机程序，以执行上述实施例的任一可选的实现方式中的铁芯叠放工艺方案生成方法，以实现以下功能：在接收到来自用户终端的旨在获取目标铁芯的叠放工艺方案的咨询请求时，从数据服务器调用参考数据库；咨询请求包括目标铁芯的规格参数和目标铁芯损耗；根据目标铁芯的规格参数和目标铁芯损耗，从参考数据库中筛选出参考铁芯和对应的叠放工艺方案；根据参考铁芯的叠放工艺方案生成目标铁芯的多个候选叠放工艺方案；基于理论计算和仿真分析，根据目标铁芯损耗，从多个候选叠放工艺方案中筛选出目标铁芯的最终的叠放工艺方案；把目标铁芯的最终的叠放工艺方案发送至用户终端。
本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，执行上述实施例的任一可选的实现方式中的铁芯叠放工艺方案生成方法，以实现以下功能：在接收到来自用户终端的旨在获取目标铁芯的叠放工艺方案的咨询请求时，从数据服务器调用参考数据库；咨询请求包括目标铁芯的规格参数和目标铁芯损耗；根据目标铁芯的规格参数和目标铁芯损耗，从参考数据库中筛选出参考铁芯和对应的叠放工艺方案；根据参考铁芯的叠放工艺方案生成目标铁芯的多个候选叠放工艺方案；基于理论计算和仿真分析，根据目标铁芯损耗，从多个候选叠放工艺方案中筛选出目标铁芯的最终的叠放工艺方案；把目标铁芯的最终的叠放工艺方案发送至用户终端。其中，计算机可读存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory, 简称SRAM），电可擦除可编程只读存储器（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory, 简称EEPROM），可擦除可编程只读存储器（Erasable Programmable Read Only Memory, 简称EPROM），可编程只读存储器（Programmable Red-Only Memory, 简称PROM），只读存储器（Read-Only Memory,简称ROM），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，既可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种铁芯叠放工艺方案生成系统，其特征在于，包括用户终端、业务服务器和数据服务器，所述用户终端和所述数据服务器均与所述业务服务器通信连接；
所述用户终端用于向所述业务服务器发送咨询请求以获取目标铁芯的叠放工艺方案；所述咨询请求包括所述目标铁芯的规格参数和目标铁芯损耗；
所述数据服务器设置有参考数据库，所述参考数据库记录有不同规格的铁芯的历史的叠放工艺方案和对应的实际铁芯损耗；所述叠放工艺方案包括工艺孔参数和同时堆叠的硅钢片数量；
所述业务服务器包括通信模块、调用模块、第一筛选模块、生成模块和第二筛选模块；
所述通信模块用于与所述用户终端和所述数据服务器通信连接；
所述调用模块用于在所述通信模块接收到所述咨询请求时，通过所述通信模块从所述数据服务器调用所述参考数据库；
所述第一筛选模块用于根据所述目标铁芯的规格参数和所述目标铁芯损耗，从所述参考数据库中筛选出参考铁芯和对应的叠放工艺方案；
所述生成模块用于根据所述参考铁芯的叠放工艺方案生成所述目标铁芯的多个候选叠放工艺方案；
所述第二筛选模块用于基于理论计算和仿真分析，根据所述目标铁芯损耗，从多个所述候选叠放工艺方案中筛选出所述目标铁芯的最终的叠放工艺方案；
所述通信模块还用于把所述目标铁芯的所述最终的叠放工艺方案发送至所述用户终端。
2.根据权利要求1所述的铁芯叠放工艺方案生成系统，其特征在于，所述用户终端还用于把根据所述最终的叠放工艺方案制备的所述目标铁芯的实际铁芯损耗上传至所述业务服务器；
所述业务服务器的所述通信模块还用于把所述目标铁芯的实际铁芯损耗转发至所述数据服务器；
所述数据服务器还用于根据所述目标铁芯的所述规格参数、所述最终的叠放工艺方案和所述实际铁芯损耗，更新所述参考数据库。
3.根据权利要求1所述的铁芯叠放工艺方案生成系统，其特征在于，所述规格参数包括形状类别和尺寸参数；
所述第一筛选模块在根据所述目标铁芯的规格参数和所述目标铁芯损耗，从所述参考数据库中筛选出参考铁芯和对应的叠放工艺方案的时候，执行：
从所述参考数据库中筛选出形状类别与所述目标铁芯的形状类别相同，且尺寸参数与所述目标铁芯的尺寸参数之间的偏差在允差范围内的铁芯作为备选铁芯；
从所述参考数据库中提取各所述备选铁芯的实际铁芯损耗；
选取至少一个实际铁芯损耗不大于所述目标铁芯损耗的所述备选铁芯作为所述参考铁芯；
从所述参考数据库中提取所述参考铁芯的叠放工艺方案。
4.根据权利要求3所述的铁芯叠放工艺方案生成系统，其特征在于，所述第一筛选模块在选取至少一个实际铁芯损耗不大于所述目标铁芯损耗的所述备选铁芯作为所述参考铁芯的时候，执行：
把实际铁芯损耗不大于所述目标铁芯损耗的所述备选铁芯作为推荐铁芯；
从所述参考数据库中提取各所述推荐铁芯的叠放工艺方案；
根据各所述推荐铁芯的所述叠放工艺方案和对应的实际铁芯损耗计算各所述推荐铁芯的推荐系数，记为第一推荐系数；
根据所述第一推荐系数把至少一个所述推荐铁芯确定为所述参考铁芯。
5.根据权利要求1所述的铁芯叠放工艺方案生成系统，其特征在于，所述生成模块在根据所述参考铁芯的叠放工艺方案生成所述目标铁芯的多个候选叠放工艺方案的时候，执行：
对所述参考铁芯的叠放工艺方案中的工艺孔参数和/或同时堆叠的硅钢片数量进行随机变换，生成多个所述候选叠放工艺方案。
6.根据权利要求1所述的铁芯叠放工艺方案生成系统，其特征在于，所述第二筛选模块在基于理论计算和仿真分析，根据所述目标铁芯损耗，从多个所述候选叠放工艺方案中筛选出所述目标铁芯的最终的叠放工艺方案的时候，执行：
基于理论计算方法，根据各所述候选叠放工艺方案的工艺孔参数计算所述目标铁芯的对应的理论铁芯损耗；
把对应的所述理论铁芯损耗不大于所述目标铁芯损耗的所述候选叠放工艺方案作为初步叠放工艺方案；
基于仿真分析，获取各所述初步叠放工艺方案对应的所述目标铁芯的仿真铁芯损耗；
根据所述仿真铁芯损耗确定一个所述初步叠放工艺方案为所述最终的叠放工艺方案。
7.根据权利要求6所述的铁芯叠放工艺方案生成系统，其特征在于，所述第二筛选模块在根据所述仿真铁芯损耗确定一个所述初步叠放工艺方案为所述最终的叠放工艺方案的时候，执行：
把对应的所述仿真铁芯损耗不大于所述目标铁芯损耗的所述初步叠放工艺方案作为待定叠放工艺方案；
计算各所述待定叠放工艺方案的推荐系数，记为第二推荐系数；
把对应的所述第二推荐系数最大的所述待定叠放工艺方案确定为所述最终的叠放工艺方案。
8.一种铁芯叠放工艺方案生成方法，其特征在于，应用于业务服务器，所述业务服务器与用户终端和数据服务器通信连接，所述数据服务器设置有参考数据库，所述参考数据库记录有不同规格的铁芯的历史的叠放工艺方案和对应的实际铁芯损耗；所述叠放工艺方案包括工艺孔参数和同时堆叠的硅钢片数量；
所述铁芯叠放工艺方案生成方法包括步骤:
A1.在接收到来自所述用户终端的旨在获取目标铁芯的叠放工艺方案的咨询请求时，从所述数据服务器调用所述参考数据库；所述咨询请求包括所述目标铁芯的规格参数和目标铁芯损耗；
A2.根据所述目标铁芯的规格参数和所述目标铁芯损耗，从所述参考数据库中筛选出参考铁芯和对应的叠放工艺方案；
A3.根据所述参考铁芯的叠放工艺方案生成所述目标铁芯的多个候选叠放工艺方案；
A4.基于理论计算和仿真分析，根据所述目标铁芯损耗，从多个所述候选叠放工艺方案中筛选出所述目标铁芯的最终的叠放工艺方案；
A5.把所述目标铁芯的所述最终的叠放工艺方案发送至所述用户终端。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有所述处理器可执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，运行如权利要求8所述的铁芯叠放工艺方案生成方法中的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时运行如权利要求8所述的铁芯叠放工艺方案生成方法中的步骤。
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