一种基于滑窗预测的薄板烘丝出口含水率的控制方法技术

本发明专利技术提供一种基于滑窗预测的薄板烘丝出口含水率的控制方法，包括：获取烟丝的来料含水率，并对设定时间段内的N次采样作为一个滑窗来计算来料平均含水率。再建立一个包括当前时刻在内的n次采样的来料含水率滑窗，并计算得到各个时刻的来料含水率与所述来料平均含水率的差值。如果一个滑窗内的所有时刻所对应的所述差值都大于或小于0，则判断来料含水率出现了整体性的增大趋势或减小趋势。获取滑窗第一个时刻所对应的出口时刻，并在所述增大趋势或所述减小趋势时控制排潮阀门在所述出口时刻开始减小开度或增大开度，以对薄板烘丝出口含水率进行前馈控制。本发明专利技术能提高各批次薄板烘丝的出口含水率的一致性，提升生产过程质量控制能力。质量控制能力。质量控制能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于滑窗预测的薄板烘丝出口含水率的控制方法


[0001]本专利技术涉及烟丝加工控制
，尤其涉及一种基于滑窗预测的薄板烘丝出口含水率的控制方法。

技术介绍

[0002]薄板烘丝是卷烟制丝加工中的一个核心制造工序，它通过去除叶丝多余水分来达到提高耐加工能力和填充性能，并有效提升卷烟感官质量的目的，通常把出口含水率作为关键质量特性来衡量该工序的质量水平。在薄板烘丝工序中，排潮风量、热风流量、热风温度、以及筒壁温度等几方面都能够对出口含水率进行影响和控制。但实际生产过程中，通过调节热风风门开度来对热风温度进行控制，以确保热风温度保持在一个较为稳定的区间，但对实际调节出口含水率具有很大的滞后性，使得待处理烟丝或梗丝无法及时受到适当的高温空气烘干处理。最终使得不同批次之间的烟丝或梗丝的水分含量波动较大，从而产生较多的不合格烟丝，影响最终烟支质量的稳定。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种基于滑窗预测的薄板烘丝出口含水率的控制方法，解决现有薄板烘丝的出口含水率控制存在滞后性，易造成不准确的问题，能提高各批次薄板烘丝的出口含水率的一致性，提升生产过程质量控制能力。
[0004]为实现以上目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0005]一种基于滑窗预测的薄板烘丝出口含水率的控制方法，包括：
[0006]获取烟丝的来料含水率，并对设定时间段内的N次采样作为一个滑窗来计算来料平均含水率；
[0007]再建立一个包括当前时刻在内的n次采样的来料含水率滑窗，并计算得到各个时刻的来料含水率与所述来料平均含水率的差值；
[0008]如果一个滑窗内的所有时刻所对应的所述差值都大于或小于0，则判断来料含水率出现了整体性的增大趋势或减小趋势；
[0009]获取滑窗第一个时刻所对应的出口时刻，并在所述增大趋势或所述减小趋势时控制排潮阀门在所述出口时刻开始减小开度或增大开度，以对薄板烘丝出口含水率进行前馈控制。
[0010]优选的，还包括：
[0011]获取烟丝的出口含水率，并建立所述出口含水率的EWMA反馈控制模型；
[0012]根据所述EWMA反馈控制模型对所述出口含水率进行指数加权移动平均运算，得到EWMA统计量Z
S
；
[0013]获取出口含水率的目标值，并根据所述EWMA统计量Z
S
对出口含水率的波动进行反馈；
[0014]在或时判断出口含水率有增大趋势或减小趋势，其中，T为出口含水率的目标值，λ为EWMA平滑系数，σ为过程稳定状态下的标准差，K为常数。
[0015]优选的，所述EWMA统计量Z
S
根据以下公式计算：
[0016]Z
S
＝λ
·
y
S
+(1
‑
λ)Z
S
‑1，其中，Z0＝T，λ＝2，y
S
为第S个时刻的出口含水率。
[0017]优选的，还包括：
[0018]所述EWMA反馈控制模型在或时控制排潮阀门开度值减小或增大，以使薄板烘丝的出口含水率进行反馈控制。
[0019]优选的，还包括：
[0020]获取薄板烘丝工序的出口含水率的实测值，并计算得到出口含水率的所述实测值与所述目标值的偏差值；
[0021]建立PID反馈控制模型，并根据所述偏差值对出口含水率进行PID反馈控制。
[0022]优选的，还包括：
[0023]对薄板烘丝中的排潮阀门开度建立自学习算法模型，以进行阀门调整幅度的控制；
[0024]通过所述自学习算法模型对滑窗预测、EWMA反馈控制和PID反馈控制所对应的排潮阀门开度进行调整幅度，以增加控制的稳定性。
[0025]优选的，还包括：
[0026]设定每次调整排潮阀门开度值的幅度为1；
[0027]将滑窗预测进行减小排潮阀门开度作为第一调整模式，将滑窗预测进行增大排潮阀门开度作为第二调整模式；
[0028]将在时控制排潮阀门开度值减小作为第三调整模式，将在时控制排潮阀门开度值增大作为第四调整模式；
[0029]通过所述自学习算法模型对排潮阀门开度进行第一调整模式、第二调整模式、第三调整模式和第四调整模式进行整合控制。
[0030]优选的，所述通过所述自学习算法模型对滑窗预测、EWMA反馈控制和PID反馈控制所对应的排潮阀门开度进行调整幅度，包括：
[0031]分别对滑窗预测、EWMA反馈控制和PID反馈控制所对应的排潮阀门开度的调整次数进行累计；
[0032]获取调整后的设定时间内出口含水率数据，并进行数值平均计算，以得到平均值；
[0033]对每次调整后计算得到的平均值进行累加，并再次进行均值计算得到二次平均值；
[0034]将所述二次平均值与设定阈值进行比较，如果所述二次平均值大于所述设定阈值，则将排潮阀门开度调整幅度增加1，并对调整次数进行清零；
[0035]如果所述二次平均值小于所述设定阈值，则将排潮阀门开度调整幅度减小1，并对调整次数进行清零。
[0036]优选的，所述通过所述自学习算法模型对滑窗预测、EWMA反馈控制和PID反馈控制所对应的排潮阀门开度进行调整幅度，还包括：
[0037]设定调整次数的累计阈值，在调整次数达到所述累计阈值时，进行所述二次平均值计算，并对调整次数进行清零后，重新进行累计。
[0038]本专利技术提供一种基于滑窗预测的薄板烘丝出口含水率的控制方法，通过设置滑窗预测对排潮阀门开度进行出口含水率的前馈控制，解决现有薄板烘丝的出口含水率控制控制存在滞后性，易造成不准确的问题，能提高各批次薄板烘丝的出口含水率的一致性，提升生产过程质量控制能力。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本专利技术的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0040]图1是本专利技术提供的一种基于滑窗预测的薄板烘丝出口含水率的控制方法示意图。
[0041]图2是本专利技术实施例提供的烘丝机的来料含水率与时间对比图。
[0042]图3是本专利技术实施例提供的烘丝机的出口含水率与时间对比图。
[0043]图4是本专利技术实施例提供的排潮阀门开度调整幅度自学习流程示意图。
具体实施方式
[0044]为了使本
的人员更好地理解本专利技术实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本专利技术实施例作进一步的详细说明。
[0045]针对当前薄板烘丝中出口含水率控制不准确和不均匀，易造成批次内或批次间烟叶质量不一致，影响烟草品质的问题，本专利技术提供一种基于滑窗预测的薄板烘丝出口含水率的控制方法，通过设置滑窗预测对排潮阀门开度进行出口含水率的前馈控制，解决现有薄板烘丝的出口含水率控制控制存在滞后性，易造成不准确的问题，能提高各批次薄板烘丝的出口含水率的一致性，提升生产过程质量控制能力。
[0046]如图1所示，一种基于滑窗预测的薄板烘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于滑窗预测的薄板烘丝出口含水率的控制方法，其特征在于，包括：获取烟丝的来料含水率，并对设定时间段内的N次采样作为一个滑窗来计算来料平均含水率；再建立一个包括当前时刻在内的n次采样的来料含水率滑窗，并计算得到各个时刻的来料含水率与所述来料平均含水率的差值；如果一个滑窗内的所有时刻所对应的所述差值都大于或小于0，则判断来料含水率出现了整体性的增大趋势或减小趋势；获取滑窗第一个时刻所对应的出口时刻，并在所述增大趋势或所述减小趋势时控制排潮阀门在所述出口时刻开始减小开度或增大开度，以对薄板烘丝出口含水率进行前馈控制。2.根据权利要求1所述的基于滑窗预测的薄板烘丝出口含水率的控制方法，其特征在于，还包括：获取烟丝的出口含水率，并建立所述出口含水率的EWMA反馈控制模型；根据所述EWMA反馈控制模型对所述出口含水率进行指数加权移动平均运算，得到EWMA统计量Z
S
；获取出口含水率的目标值，并根据所述EWMA统计量Z
S
对出口含水率的波动进行反馈；在或时判断出口含水率有增大趋势或减小趋势，其中，T为出口含水率的目标值，λ为EWMA平滑系数，σ为过程稳定状态下的标准差，K为常数。3.根据权利要求2所述的基于滑窗预测的薄板烘丝出口含水率的控制方法，其特征在于，所述EWMA统计量Z
S
根据以下公式计算：Z
S
＝λ
·
y
S
+(1
‑
λ)Z
S
‑1，其中，Z0＝T，λ＝2，y
S
为第S个时刻的出口含水率。4.根据权利要求3所述的基于滑窗预测的薄板烘丝出口含水率的控制方法，其特征在于，还包括：所述EWMA反馈控制模型在或时控制排潮阀门开度值减小或增大，以使薄板烘丝的出口含水率进行反馈控制。5.根据权利要求4所述的基于滑窗预测的薄板烘丝出口含水率的控制方法，其特征在于，还包括：获取薄板烘丝工序的出口含水率的实测值，并计算得到出口含水率的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘穗君，刘颖，赵万莹，李新会，文金昉，郭亚东，叶帛，崔岩，杨林超，刘磊，柳宾，崔廷，李超，
申请(专利权)人：河南中心线电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：