【技术实现步骤摘要】
用于卫生纸机干燥部关键运行参数预测的混合建模方法
本专利技术涉及卫生纸机干燥部关键运行参数预测领域，特别是用于卫生纸机干燥部关键运行参数预测的混合建模方法。
技术介绍
在纸页干燥环节，需消耗大量的饱和蒸汽，卫生纸干燥能耗约占制浆造纸生产过程总能耗的67％以上。因此，降低干燥部能耗是降低造纸全过程能耗、节约生产成本的关键所在。然而，纸页干燥是一个复杂的传热传质过程，整个工序固相、液相、气相共存，传热与传质互相耦合，同时还受到烘缸表面温度，气罩空气状况等外部条件的影响。复杂的干燥机理使得造纸企业在干燥部关键运行参数的监控方面不到位，成为企业实现高效、绿色生产的阻碍。干燥部高压蒸汽流量与低压蒸汽流量、气罩排风湿度与排风温度是生产操作者较为关心的几个干燥部关键运行参数，也是进行干燥部工艺操作参数优化模型研究需要精准预测的变量。建立纸页干燥过程的数学模型，可以实现干燥部关键运行参数的精准预测，对干燥部节能降耗具有重要意义。目前，关于纸页干燥关键运行参数的预测主要以机理模型为主，然而纸页干燥过程具有时变性、强非线性、多变量耦合等...
【技术保护点】
1.用于卫生纸机干燥部关键运行参数预测的混合建模方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、获取卫生纸机干燥部历史操作参数且清洗异常数据；/nS2、建立纸页干燥机理模型，使用机理模型对S1各历史操作参数预测关键运行参数，并计算关键运行参数的机理预测误差；/nS3、使用归一化方法对S1与S2机理模拟误差数据进行预处理，并按一定比例将数据分为训练集与测试集；/nS4、根据BPNN算法原理建立关键运行参数的机理预测误差补偿模型，使用训练集数据训练模型与算法超参数的调优；/nS5、整合纸页干燥机理模型与机理预测误差补偿模型，预测测试集数据关键运行参数。/n
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.用于卫生纸机干燥部关键运行参数预测的混合建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获取卫生纸机干燥部历史操作参数且清洗异常数据；
S2、建立纸页干燥机理模型，使用机理模型对S1各历史操作参数预测关键运行参数，并计算关键运行参数的机理预测误差；
S3、使用归一化方法对S1与S2机理模拟误差数据进行预处理，并按一定比例将数据分为训练集与测试集；
S4、根据BPNN算法原理建立关键运行参数的机理预测误差补偿模型，使用训练集数据训练模型与算法超参数的调优；
S5、整合纸页干燥机理模型与机理预测误差补偿模型，预测测试集数据关键运行参数。
2.根据权利要求1所述的用于卫生纸机干燥部关键运行参数预测的混合建模方法，其特征在于，所述S1包括以下子步骤：
S11、获取卫生纸机干燥部历史操作参数，所述历史操作参数包括:烘缸压力，车速，纸种克重，卷取率，湿侧送风温度，干侧送风温度，湿侧送风机频率，干侧送风机频率，排风机频率；
S12、采用箱形图方法对干燥部历史操作参数进行异常数据清洗。
3.根据权利要求1所述的用于卫生纸机干燥部关键运行参数预测的混合建模方法，其特征在于，所述S2包括以下子步骤：
S21、根据纸页干燥动力学模型公式建立纸页干燥机理模型，所述纸页干燥机理模型为：
其中，up为纸页的含水量；Tp为烘缸上各点纸页的温度；L为纸页在烘缸上经过的纵向距离；K为纸页和空气之间的对流传质系数；G为纸页的绝干定量；v为纸机车速；Pp为纸页表面水蒸气质量分数；Pa为纸页所处环境空气中的水蒸气质量分数；hc-p为从烘缸内蒸汽到纸页的总传热系数；Tc为烘缸内蒸汽温度；hp-a为纸页和空气之间的对流传热系数；Ta为纸页所处环境空气的温度；Hv,△Hs分别为纸页中的水分的蒸发相变热和吸附热；Cf为纤维比热；Cw为水的比热；
S22、使用已建立的纸页干燥机理模型对S1得到的干燥部历史操作参数进行计算，输出每一组操作参数下干燥部关键运行参数的预测值，所述每一组操作参数下干燥部关键运行参数的预测值包括：气罩排风湿度、气罩排风温度、干燥部高压蒸汽流量与干燥部低压蒸汽流量；
S23、计算S22输出的预测值的预测误差，所述预测误差计算公式为：
其中，yt为实际值，为纸页干燥机理模型预测值。
4.根据权利要求1所述的用于卫生纸机干燥部关键运行参数预测的混合建模方法，其特征在于，所述S3包括以下子步骤：
技术研发人员：洪蒙纳，满奕，张洋，李继庚，
申请(专利权)人：广州博依特智能信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。