一种基于ELECTRE-III的电磁铁响应时间评估方法

技术领域

本发明涉及阀体装配质量领域，具体涉及一种基于ELECTRE-III的电磁铁响应时间评估方法。

背景技术

电磁铁响应时间指的是从电磁铁施加电压开始，到衔铁与铁芯吸合为止，所需要的时间。当电磁铁安装在具体的产品上时，响应时间的预测和控制是非常重要的，但电磁铁的响应时间往往受到电磁铁铁芯的体积、铁芯到底座的距离等等多种属性所影响，所以通常工程人员再对电磁铁响应时间评估时，需要对影响因素的大小根据经验进行微量调整，但是其影响因素也即属性之间又是相互关联，且每个影响因素对响应时间的影响程度也不同，因此评价过程花费大量时间，并且精确度不高。

发明内容

为了克服背景技术的不足，本发明提供一种评估精准，时间节省的一种基于ELECTRE-III的电磁铁响应时间评估方法。

本发明所采用的技术方案：一种基于ELECTRE-III的电磁铁响应时间评估方法，其步骤包括：

A、通过经验以及历史数据，选出影响电磁铁响应时间的因素分别包括磁体间夹角、磁体间间隙、转动惯量、磁铁厚度和工作环境温度，并且对每一个属性指定权重；

B、对每个方案的具体数据及其影响，判定其属性值，另外在属性值的基础上划分属性的三种阈值，根据阈值与属性值之间的差距，再结合属性的权重，计算得到一致性指数与不一致性指数；

C、根据一致性指数与不一致性指数，使它们做差抵消，得到一个样本的净可信度，净可信度可以作为对样本评价的依据；

D、利用有限元工具JMAG进行仿真设计分析，观察响应时间，并验证上述评估结果。

所述步骤B包括：

B1、确定样本属性值及阈值，假设m个样本集合L＝(l

B2、计算各属性值的一致性指数与不一致性指数；

各属性值的一致性指数b

结合属性权重，计算备选方案的一致性指数，表达式为：

式中ω

各属性值的不一致性指数d

结合属性权重，计算备选方案的不一致性指数；

备选方案的不一致性指数的表达式为：

式中ω

所述步骤B1中：

无差异阈值指的是其中一个属性上决策者可以接受的最小误差，若两个样本在此属性小于该阈值，决策者认为两者的差异可以忽略不计，数学表达式为 |a

严格偏好阈值是指决策者所容忍的最大误差，数学表达式为a

否决阈值是指认为在评价指标t

所述步骤C中，可信度指数S(i，k)表示总体上样本l

一致可信度表示样本l

G

不一致可信度表示其它样本优于样本l

G

因此净可信度为：

G(l

所述属性值采用五分制进行量化。

磁体间夹角的权重设定为0.3；

磁体间间隙的权重设定为0.3：

转动惯量的权重设定为0.2；

磁铁厚度的权重设定为0.1；

工作环境温度的权重设定为0.1。

本发明的有益效果是：本技术方案ELECTRE-III的方法计算比较简洁，结果相对直观，这样既能在保证准确性的基础上又能节省时间，也易操作；而且引入三种阈值相比于其它的决策方法，对决策的补偿性进行改善，补偿性指决策方法往往仅按照优势数据进行排序，对于弱势数据没有进行补偿；通过三种阈值的引入，对弱势数据进行补偿；最后的排序也是通过净可信度进行排序，根据净可信度的计算公式，可以发现其包括了一致可信度与不一致可信度，所以最后的排序不仅考虑到数据的顺向行，还考虑到数据的逆向性，另外最后的排序方法改善了传统ELECTRE-III通过蒸馏法进行排序的不足，使计算变得简单。

附图说明

图1为本发明实施例一种基于ELECTRE-III的电磁铁响应时间评估方法的流程图。

图2为旋转电磁铁结构示意图。

图3为样本1的响应时间。

图4为样本2的响应时间。

图5为样本3的响应时间。

图6为样本4的响应时间。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：

一种基于ELECTRE-III的电磁铁响应时间评估方法，其步骤包括：

A、通过经验以及历史数据，选出影响电磁铁响应时间的因素分别包括磁体间夹角、磁体间间隙、转动惯量、磁铁厚度和工作环境温度，并且对每一个属性指定权重；

B、对每个方案的具体数据及其影响，判定其属性值，另外在属性值的基础上划分属性的三种阈值，根据阈值与属性值之间的差距，再结合属性的权重，计算得到一致性指数与不一致性指数；

C、根据一致性指数与不一致性指数，使它们做差抵消，得到一个样本的净可信度，净可信度可以作为对样本评价的依据；

D、利用有限元工具JMAG进行仿真设计分析，观察响应时间，并验证上述评估结果；

本技术方案ELECTRE-III的方法计算比较简洁，结果相对直观，这样既能在保证准确性的基础上又能节省时间，也易操作；而且引入三种阈值相比于其它的决策方法，对决策的补偿性进行改善，补偿性指决策方法往往仅按照优势数据进行排序，对于弱势数据没有进行补偿；通过三种阈值的引入，对弱势数据进行补偿；最后的排序也是通过净可信度进行排序，根据净可信度的计算公式，可以发现其包括了一致可信度与不一致可信度，所以最后的排序不仅考虑到数据的顺向行，还考虑到数据的逆向性，另外最后的排序方法改善了传统 ELECTRE-III通过蒸馏法进行排序的不足，使计算变得简单。

所述步骤B包括：

B1、确定样本属性值及阈值，假设m个样本集合L＝(l

B2、计算各属性值的一致性指数与不一致性指数；

各属性值的一致性指数b

结合属性权重，计算备选方案的一致性指数，表达式为：

式中ω

各属性值的不一致性指数d

结合属性权重，计算备选方案的不一致性指数；

备选方案的不一致性指数的表达式为：

式中ω

所述步骤B1中：

无差异阈值指的是其中一个属性上决策者可以接受的最小误差，若两个样本在此属性小于该阈值，决策者认为两者的差异可以忽略不计，数学表达式为 |a

严格偏好阈值是指决策者所容忍的最大误差，数学表达式为a

否决阈值是指认为在评价指标t

所述步骤C中，可信度指数S(i，k)表示总体上样本l

一致可信度表示样本l

G

不一致可信度表示其它样本优于样本l

G

因此净可信度为：

G(l

旋转电磁铁用于血细胞分离机中，其工作原理为接通电磁线圈，使得电磁体中的可动铁芯1进行移动，当可动铁芯接触到电磁体的壳体，为可动铁芯摆动的最大角度，且这时电磁体驱动从动件进行运动。电磁铁的响应时间是从接通电磁铁开始直到可动铁芯摆动最大角度所经历的时间，并且响应时间受到磁体间间隙，磁体间夹角，转动惯量等因素影响，本专利仅分析磁体间间隙2，磁体间夹角3，转动惯量4、工作环境温度、磁铁厚度这五个主要因素。

现有4种设计方案，根据设计方案的影响因素的数据值，评定其属性值，本专利采取5分值进行量化，如表1.

表1：样本数据及其属性值

每一项评价指标的三种阈值，如表2.

表2：指标阈值

根据公式(1)计算一致性指数，如计算样本1与样本2在磁体间夹角评价标准的一致性指数，首先进行a

同理计算其余样本的一致性指数，如表3.

表3：一致性指数

同理根据公式(3)计算不一致性指数，如表4；

表4：不一致性指数

设定评价标准的权重如表5。

表5：评价标准权重表

根据公式(2)与公式(4)计算样本的一致性指数与不一致性指数，如计算样本1与样本2的一致性指数：

同理计算其余样本的一致性指数以及不一致指数，如表6所示：

表6：一致性与不一致性指数

然后判断d

同理可计算其余样本的净可信度可信度，如表7.

表7：样本净可信度

根据净可信度对样本进行排序，3>1>2>4，因此确定样本3的设计方案，响应时间最短。

根据4种设计方案的参数，利用有限元工具JMAG进行仿真设计分析，观察响应时间，并验证上述评估方法，响应时间如表8：

表8：JMAG仿真响应时间

各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。