一种烟丝生产线烘丝机出口水分目标值设定调控方法与流程

本发明涉及一种烟丝生产线烘丝机出口水分目标值设定调控方法，是基于极限学习机的烟丝生产线烘丝机出口水分目标值设定调节方法。

背景技术：

1、烘丝是卷烟制丝工艺中最后也是最重要的一道工序，其出口烟丝的含水率能否达到规定的质量指标，直接影响了产品烟丝的品质。而在烟丝生产过程中，烘丝出口至成品烟丝出口的过程中，烟丝含水率的变化具有不确定性和不可控性，因此，烘丝出口烟丝含水率的目标值设置，直接影响了成品烟丝含水率是否达标。当前烘丝出口烟丝含水率的目标值，主要依赖操作工经验进行设置，难以根据天气变化等诸多因素进行定量调整，自动化与智能化程度低。因此，设计一种根据环境变化等因素进行烘丝出口烟丝含水率目标值的设定调节方法是必要的。

技术实现思路

1、本发明的目的是提出一种烟丝生产线烘丝机出口水分目标值设定调控方法，是基于极限学习机的烘丝机出口水分目标值的设定调节方法，通过极限学习机(elm)设置烘丝机出口水分目标值，具有准确性高，计算速度快的优点，满足烟丝生产过程中实时性强的要求，能够有效实现烘丝机出口水分目标值智能设置。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

3、一种烟丝生产线烘丝机出口水分目标值设定调控方法，烟丝生产线烘丝机后面跟随风选机，生产线有控制服务器，控制服务器存有生产线的历史生产数据；所述方法包括：

4、第1步：实时获取当前批次多组生产数据，包括烘丝机出口烟丝水分、风选机出口的烟丝水分、最终成品烟丝水分、烘丝机环境温/湿度、风选后环境温/湿度；

5、第2步：对数据进行预处理，消除无用数据，提取有效数据；

6、第3步：对有效数据提取数据特征值，包括；烘丝机数据特征值和最终成品数据特征值，其中：

7、烘丝机数据特征值：是烘丝机出口烟丝水分、烘丝机环境温/湿度有效数据的平均值；

8、最终成品数据特征值：是最终成品烟丝水分有效数据的平均值；

9、第4步：将数据特征值的烘丝机数据特征值和风选机出口的烟丝水分平均值输入第一预测模型，第一预测模型的输出数据与预先设定的烘丝机出口烟丝水分预测值比较；

10、第5步：根据第4步比较结果调整烘丝机温度控制参数，返回第1步直至比较结果小于设定阈值；

11、第6步：当前批次生产是否结束，是：则将最终的烘丝机出口烟丝水分当前值存入控制服务器，生产数据获取结束；否则返回第1步；

12、其中：

13、所述第一预测模型是神经网络模型；

14、所述烘丝机出口烟丝水分预测值，是通过获取多批次合格生产数据的烘丝机数据特征值和风选机出口的烟丝水分平均值输入第一预测模型训练，由训练获得的输出值作为烘丝机出口烟丝水分预测值。

15、方案进一步是：对有效数据提取数据特征值还包括风选机数据特征值，风选机数据特征值是风选机出口的烟丝水分、风选后环境温/湿度度有效数据的平均值；

16、所述方法在第5步结束后进一步执行：

17、第5.1步：将数据特征值的风选机数据特征值和最终成品数据特征值输入第二预测模型，第二预测模型的输出数据与预先设定的风选机出口烟丝水分预测值比较；

18、第5.2步：根据第5.1步比较结果调整风选机吹风控制参数，返回第1步直至比较结果小于设定阈值；

19、第6步中，当前批次生产是否结束，是：则同时还将风选机出口烟丝水分当前值存入控制服务器；

20、其中：

21、第二预测模型是神经网络模型；

22、所述风选机出口烟丝水分预测值，是通过获取多批次合格生产数据的风选机数据特征值和最终成品数据特征值输入第二预测模型训练，由训练获得的输出值作为风选机出口烟丝水分预测值。

23、方案进一步是：所述对数据进行预处理包括缺失值处理、异常值处理、重复值处理、数据滤波和数据归一化处理。

24、方案进一步是：所述归一化处理是采用归一化公式对有效数据进行归一化处理消除数据量纲，

25、归一化公式为：

26、其中：

27、x为数据的有效数据；

28、xmax为有效数据最大值；

29、xmin为有效数据最小值；

30、为有效数据归一化结果。

31、方案进一步是：所述神经网络模型是elm机器学习算法模型。

32、本发明的有益效果是：通过极限学习机(elm)设置烘丝机出口水分目标值，具有准确性高，计算速度快的优点，满足烟丝生产过程中实时性强的要求，能够有效实现烘丝机出口水分目标值智能设置，方法能够一定程度上实现丝出口水分目标值设置智能化，提高烘丝水分目标值设置合理性。

33、下面结合附图和实施例对本发明作详细描述。

技术特征：

1.一种烟丝生产线烘丝机出口水分目标值设定调控方法，烟丝生产线烘丝机后面跟随风选机，生产线有控制服务器，控制服务器存有生产线的历史生产数据；其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的调控方法，其特征在于，对有效数据提取数据特征值还包括风选机数据特征值，风选机数据特征值是风选机出口的烟丝水分、风选后环境温/湿度度有效数据的平均值；

3.根据权利要求1所述的调控方法，其特征在于，所述对数据进行预处理包括缺失值处理、异常值处理、重复值处理、数据滤波和数据归一化处理。

4.根据权利要求3所述的调控方法，其特征在于，所述归一化处理是采用归一化公式对有效数据进行归一化处理消除数据量纲，

5.根据权利要求1或2所述的调控方法，其特征在于，所述神经网络模型是elm机器学习算法模型。

技术总结
本发明公开了一种烟丝生产线烘丝机出口水分目标值设定调控方法，烟丝生产线烘丝机后面跟随风选机，所述方法包括：实时获取当前批次多组生产数据，包括烘丝机出口烟丝水分、风选机出口的烟丝水分、最终成品烟丝水分、烘丝机环境温/湿度、风选后环境温/湿度；对数据进行预处理，消除无用数据，提取有效数据；对有效数据提取数据特征值，包括；烘丝机数据特征值和最终成品数据特征值，将数据特征值的烘丝机数据特征值和风选机出口的烟丝水分平均值输入第一预测模型，第一预测模型的输出数据与预先设定的烘丝机出口烟丝水分预测值比较直至达到目标值；本发明方法能够一定程度上实现烘丝机出口水分目标值设置智能化，提高烘丝水分目标值设置合理性。

技术研发人员：侯小波,宋成照,舒江,王海峰,宫建华,高建松,鲁延灵,刘星,王小波,张亚凯,李佳,徐彦雷,蔡雪梅,王铭,张淑红
受保护的技术使用者：北京航天拓扑高科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1