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一种基于K-近邻方法的烘丝过程入口水份预测方法及系统技术方案

技术编号:23086743 阅读:69 留言:0更新日期:2020-01-11 01:44
本发明专利技术提出的一种基于K‑近邻方法的烘丝过程入口水份预测方法及系统,所述方法包括:采集历史时刻润叶加料出口水份、储叶时间、厂房温度、厂房湿度、储叶房温度、储叶房湿度及烘丝过程入口水份,将设定时间窗口内采集到的前6项参数作为一条历史数据记录,并进行中心化处理;采集当前时刻的上述前6项参数作为当前时刻数据记录,并进行中心化处理;计算经中心化后的当前时刻数据记录与每条历史数据记录的欧式距离,对其进行排序,选择最短的前k个欧氏距离对应的历史数据记录;计算选择的k个历史数据记录的K近邻权值;根据各K近邻权值及与历史烘丝过程入口水份得到当前时刻的烘丝入口水份预测值。本发明专利技术有助于保持卷烟生产过程中的水份稳定。

A prediction method and system of water content at the entrance of drying process based on K-nearest neighbor method

【技术实现步骤摘要】
一种基于K-近邻方法的烘丝过程入口水份预测方法及系统
本专利技术属于面向卷烟过程的烘丝单元自动控制
,尤其涉及一种基于K-近邻方法的烘丝过程入口水份预测方法及系统。
技术介绍
中国是世界烟草第一大国,烟草产量和卷烟产量均为世界第一,占世界总产量的1/3左右;烟草行业在我国国民经济中占着重要的地位。但是,我国目前的烟草行业信息化、智能化水平较低,缺乏国际竞争力,与英、美等国烟草业相比存在着较大差距。目前,如何提高我国烟草行业的信息化和智能化水平已经成为重中之重。卷烟制叶丝线工艺主要包括备料、分片、真空回潮、松散回潮、预配储叶、定量喂料、润叶加料、配叶储叶、切丝、定量喂料、膨胀单元、烘丝、掺配、混配、定量喂料、混合加香、贮丝等步骤。其中烘丝工艺和储叶工艺对成品烟丝的填充值、碎丝率和香气特性等感官质量具有重要影响。烘丝过程出口水份是烘丝过程的重要参数,其稳定性和准确性是烘丝过程的重要评价指标,但是目前对于卷烟过程制丝工艺段的水份分析大多集中于烘丝过程出口水份和烘丝过程入口水份之间的研究,且主要利用烘丝进出口阶段的相应参数对烘丝出口水份进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于K-近邻方法的烘丝过程入口水份预测方法,其特征在于,包括以下步骤:/n1)构建烘丝过程和储叶过程数据库,该数据库中存储有距离当前时刻设定时间范围内的各历史时刻采集到的润叶加料出口水份、储叶时间、厂房温度、厂房湿度、储叶房温度、储叶房湿度及烘丝过程入口水份,其中将设定时间窗口内采集到的润叶加料出口水份、储叶时间、厂房温度、厂房湿度、储叶房温度和储叶房湿度作为一条历史数据记录,同时将该时间窗口内采集的烘丝过程入口水份与相应的一条历史数据记录匹配;对每一条历史数据记录中的各个参数分别利用以下公式进行中心化:/n

【技术特征摘要】
1.一种基于K-近邻方法的烘丝过程入口水份预测方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)构建烘丝过程和储叶过程数据库,该数据库中存储有距离当前时刻设定时间范围内的各历史时刻采集到的润叶加料出口水份、储叶时间、厂房温度、厂房湿度、储叶房温度、储叶房湿度及烘丝过程入口水份,其中将设定时间窗口内采集到的润叶加料出口水份、储叶时间、厂房温度、厂房湿度、储叶房温度和储叶房湿度作为一条历史数据记录,同时将该时间窗口内采集的烘丝过程入口水份与相应的一条历史数据记录匹配;对每一条历史数据记录中的各个参数分别利用以下公式进行中心化:



式中,x表示任一历史数据记录中的某一参数,x_normalize表示经中心化后的参数x,u,σ分别表示烘丝过程和储叶过程数据库中在参数x之前存储的所有时刻该参数的均值和标准差;
2)采集当前时刻的润叶加料出口水份、储叶时间、厂房温度、厂房湿度、储叶房温度及储叶房湿度作为当前时刻数据记录,并对该数据记录中的各参数均利用公式(1)进行中心化;
3)计算经中心化后的当前时刻数据记录与烘丝过程和储叶过程数据库中经中心化后的每条历史数据记录的欧式距离,并对欧氏距离进行排序,选择其中最短的前k个欧氏距离di对应的k条历史数据记录,i=1,2,…,k,k为超参数;
4)根据选择的k个欧式距离di计算相应历史数据记录的K近邻权值wi,计算公式如下:



5)根据上述k条历史数据记录的K近邻权值wi及与各条历史数据记录相匹配的烘丝过程入口水份yi,采用以下公式计算当前时刻的烘丝入口水份预测值y:





2.根据权利要求1所述的烘丝过程入口水份预测方法,其特征在于,步骤3)还包括以下步骤:将筛选出的k条历史数据记录中的各参数与在此之前的历史数据记录中的相应参数进行比对,选出波动幅度最大的参数,作为待调节参数。


3.一种基于K-近邻方法的烘丝过程入口水份预测系统,其特征在于,包括多个传感器,分别用于...

【专利技术属性】
技术研发人员:张和明彭鹏张毅
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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