基于一种改进型SPSA 的中压绝缘件质量控制方法

孔祥松, 郭佳明, 郑东斌, 杨剑锋, 张 辑, 富 巍（. 厦门理工学院 电气工程与自动化学院, 福建 厦门 3604;. 兰州交通大学 自动化与电气工程学院, 甘肃 兰州 730070)

1 前 言

中压绝缘件主要采用环氧树脂自动压力凝胶工艺过程(automatic pressure gelation process, APG)制造，被广泛应用于电气开关、控制装置等各种电气设备和系统上，质量控制对绝缘件制品高效生产和可靠应用有重要意义[1-3]。作为典型间歇过程，APG 具有高度复杂性和非线性，且产品型号种类繁多、市场需求多变，需满足柔性制造要求，给中压绝缘件质量控制效率提升带来严峻挑战。

中压绝缘件制品质量受到诸多生产工艺参数影响，质量控制常通过APG 工艺参数优化实现[4]。工业上常用的试凑法、实验设计法存在严重依赖操作经验、实验成本高、产品质量难以保证最优等问题[5-6]。基于模型的优化方法(model-based optimization, MBO)依赖于高可靠性质量模型，建模成本高且存在模型失配[7-8]。Kong 等[6,9-11]针对以注塑成型为代表的快速、低成本间歇过程质量控制，提出以少量迭代直接实验代替MBO 中基于模型质量评价的无模型优化思路(model-free optimization，MFO)，在避免高成本建模过程的同时引入高效优化框架，实现质量控制效率提升。为进一步降低 MFO 质量控制成本，Zhao 等[12]提出一种迭代建模与信赖域优化相结合的方法(iterative modeling and trust-region optimization method，IMTO)，Lu 等[13]提出一种基于自然梯度的无模型方法，均取得一些改进效果。然而，中压绝缘件制造过程虽具有与注塑成型过程类似批次特性，但单批次实验成本更高。因此，仍需进一步提高质量控制效率。……