一种杂质刮擦的环保材料加工用搅拌罐旋转机构控制方法与流程

1.本发明涉及控制技术领域，且更确切地涉及一种杂质刮擦的环保材料加工用搅拌罐旋转机构控制方法。


背景技术：

2.搅拌罐表意即对物料进行搅拌、混配、调和、均质等，不锈钢搅拌罐根据生产工艺的要求设计结构及配置可标准化及人性化。搅拌罐在搅拌过程中可实现进料控制、出料控制、搅拌控制及其它手动自动控制等。搅拌罐也可叫水相罐，广泛应用于涂料、医药、建材、化工、颜料、树脂、食品、科研等行业。该设备可根据用户产品的工艺要求选用碳钢、不锈钢等材料制作，以及设置加热、冷却装置，以满足不同的工艺和生产需要。加热形式有夹套电加热、盘管加热，该设备结构设计合理、工艺先进、经久耐用，并具有操作简单、使用方便等特点，是理想的投资少、投产快、收益高的化工设备。搅拌罐在搅拌过程中可实现进料控制、出料控制、搅拌控制及其它手动自动控制等。搅拌罐的结构搅拌罐由搅拌罐体、搅拌罐盖、搅拌器、支承、传动装置、轴封装置等组成，还可根据工艺要求配置加热装置或冷却装置。搅拌罐体、搅拌罐盖、搅拌器、轴封等选用材料可根据不同的工艺要求选用碳钢或不锈钢等材料来制作。搅拌罐体与搅拌罐盖可采用法兰密封联结或焊接联结。搅拌罐体与搅拌罐盖可根据工艺要求开进料、出料、观察、测温、测压、蒸汽分馏、安全放空等工艺管孔。现有的搅拌罐不方便对工业污水进行旋搅处理，对取样过来的工业污水进行搅拌提纯处理操作效率低。
3.搅拌罐在应用过程中，通过搅拌罐旋转机构实现搅拌罐的旋转、搅拌和应用，杂质刮擦的环保材料加工时，在搅拌罐旋转机构中需要注意材料避免划伤，如何实现搅拌罐旋转机构控制成为亟待解决的问题。常规方法控制反应能力滞后，灵敏度低下，整体工作效率低下。


技术实现要素：

4.针对上述技术的不足，本发明公开一种杂质刮擦的环保材料加工用搅拌罐旋转机构控制方法，能够实现环保材料加工用搅拌罐旋转机构的控制以及不同属性控制，提高了控制能力。
5.为了实现上述技术效果，本发明采用以下技术方案：一种杂质刮擦的环保材料加工用搅拌罐旋转机构控制方法，其中包括：（s1）设置主控模块的控制属性，以控制环保材料加工用搅拌罐旋转结构；搅拌罐旋转机构控制侧接收旋转控制命令；（s2）预测环保材料加工用搅拌罐旋转的控制命令，通过小波变换对接收到的数据命令进行降噪处理，如公式（1）所示；
ꢀꢀ
(1)
在公式（1）中，r表示小波变换序列，ω表示频率，通过傅里叶变换输出函数，对接收到的控制指令数据信息进行拉伸、收缩和平移处理，得出信号控制指令小波函数的通式，如公式（2）所示；(2)在公式（2）中，数据和表示为控制指令转换为小波函数后进行伸缩和平行位移的函数因子，通过傅里叶变换得出函数定义为受到和影响的连续性小波函数，连续性小波函数如公式（3）所示；（3）在公式（3）中，表示为函数在小波基函数方向的分解结果，和表示为互为共轭函数；通过预测控制信息以提高搅拌罐旋转能力；（s3）判断控制类型，其中控制类型为搅拌罐旋转机构本体运行方向、速度、位移或者运行状态数据信息。
6.作为本发明进一步的技术方案，步骤（s1）中的控制属性包括搅拌罐旋转机构的旋转时间、转速、位移、故障状态或者正常状态。
7.作为本发明进一步的技术方案，加工用搅拌罐旋转的控制命令的预测控制通过plc控制芯片设置控制程序实现。
8.作为本发明进一步的技术方案，通过d-s证据理论实现搅拌罐旋转机构控制评估。
9.作为本发明进一步的技术方案，主控模块采用arm+dsp双核处理器。
10.作为本发明进一步的技术方案，搅拌罐旋转机构运行评估的方法为：首先，输入搅拌罐旋转机构运行状态数据信息；假设有个搅拌罐旋转机构运行数据信息，即，表示搅拌罐运行数据信息，影响搅拌罐旋转机构运行的数据信息共有个，即，表示外界数据信息影响量；将专家给出的决策矩阵中不同专家的语言评价值看作是属性下面的证据起源，并将所有搅拌罐旋转机构运行的数据信息指标的集合视为识别框架，即，然后根据决策矩阵中不同搅拌罐旋转机构运行数据信息属性下的语言评价值的特征，把语言评估价值不好的属性看作专家在属性下的语言评估价值未知，因此将此方法整理到识别框架中，则每个搅拌罐旋转机构运行数据信息属性下的所有搅拌罐旋转机构运行数据信息焦元记作为
；每个标准级别的搅拌罐旋转机构控制数据信息元素表示为，同时引入权重系数，其中为准则层元素的评估，在指标层设置个搅拌罐旋转机构运行的数据信息元素：，相对于准则层元素的权重系数表述为，其中为相应的指标层元素对于标准层元素的权重系数；然后将搅拌罐旋转机构旋转数据信息、故障状态数据信息以及驱动机构执行数据信息记为，为了综合考虑下层元素对上层元素的影响，计算层元素的组合权重为：（4）公式（4）中，表示第层元素相对于层元素的组合权重，表示第层相对于层元素的权重；依据公式（4）计算出搅拌罐旋转机构运行的数据信息指标级别的元素的组合权重，即指标级别元素对目标元素的权重，记作，其中表示标准层元素的组合权重；最后专家语言评价的量化值结合指标层对标准层的权重由层次分析法ahp确定，专家评定下的每个搅拌罐旋转机构运行数据信息焦元的基本概率分配函数值：（5）公式（5）中，将未知信息归入中，焦元的基本概率分配函数值：（6）公式（6）中，定义在专家评价的所有影响搅拌罐旋转机构运行对应的焦点要素的基本概率为、，冲突度满足：（7）公式（7）中，使用综合规则，综合规则为：
（8）公式(8)中，将多位专家对各个搅拌罐旋转机构运行指标的评价值逐级组合，得到各个指标的基本概率分布函数；基于置信区间优劣比较的搅拌罐旋转机构运行评估信度函数反映证据支持指标的精确信度总和，函数定义为：（9）公式(9)中，信度函数反映证据不否定指标的信度总和，函数定义为：（10）公式(10)中，构成证据支持指标的信任区间，和分别代表支持表示的最低和最高概率边界；搅拌罐旋转机构运行评估置信度输出为：对于指标集合中任意2个指标，如果，，说明指标的重要程度大于指标，即；如果，，说明指标的重要程度等于，即。
11.作为本发明进一步的技术方案，在应用层次分析法时，如果的置信区间分别为和，则指标优于指标的重要程度为：（11）当时，指标的重要程度要优于指标，即；当时，指标的重要程度要优于指标，即；当时，指标与指标的重要程度没有差别，即。
12.本发明积极有益效果在于：本发明能够根据接收到的控制命令，判断出环保材料加工用搅拌罐旋转机构在运动前、运动中或者运动后不同的控制属性，及时、精准地判别出搅拌罐旋转机构在何种情况下需要控制，需要控制哪些方法，通过对搅拌罐旋转机构不同属性控制，提高了控制能力。
附图说明
13.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：图1为本发明废水处理方法流程示意图；图2为本发明plc控制芯片应用过程流程示意图。
具体实施方式
14.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
15.如图1所示，一种杂质刮擦的环保材料加工用搅拌罐旋转机构控制方法，包括：（s1）设置主控模块的控制属性，以控制环保材料加工用搅拌罐旋转结构；搅拌罐旋转机构控制侧接收旋转控制命令；（s2）预测环保材料加工用搅拌罐旋转的控制命令，通过小波变换对接收到的数据命令进行降噪处理，如公式（1）所示：（1）在公式（1）中，r表示小波变换序列，ω表示频率，通过傅里叶变换输出函数，对接收到的控制指令数据信息进行拉伸、收缩和平移处理，得出信号控制指令小波函数的通式，如公式（2）所示；（2）在公式（2）中，数据和表示为控制指令转换为小波函数后进行伸缩和平行位移的函数因子，通过傅里叶变换得出函数定义为受到和影响的连续性小波函数，连续性小波函数如公式（3）所示；（3）在公式（3）中，表示为函数在小波基函数方向的分解结果，和表示为互为共轭函数；通过预测控制信息以提高搅拌罐旋转能力；（s3）判断控制类型，其中控制类型为搅拌罐旋转机构本体运行方向、速度、位移或者运行状态数据信息。
16.在上述实施例中，步骤（s1）中的控制属性包括搅拌罐旋转机构的旋转时间、转速、位移、故障状态或者正常状态。
17.在上述实施例中，加工用搅拌罐旋转的控制命令的预测控制通过plc控制芯片设置控制程序实现。
18.如图2所示，在plc控制芯片应用过程中，通过用户编制程序进行循环扫描，能够实现数据信息的采集、编程与输出。在信号输入时，通过plc控制芯片能够对接收到的所有数据信息进行扫描，通过存储器进行存储，当对不同的执行部件进行控制时，采用程序编程模块进行编码，当不需要对该执行进行控制时，可以对这些数据信息保存、撤销或者重新编程，这需要按照一定的顺序进行。然后通过输出刷新模块对cpu接收到的数据信息进行刷新，应用过程及其方便。
19.本发明设计的plc控制程序在完成数据初始化操作后，对系统内的数据程序进行扫描。在初始化程序开始后，启动调度程序。当调度开始后，判断是否为搅拌罐旋转机构控制，当程序为搅拌罐旋转机构控制时，启动搅拌罐旋转机构控制程序。当不是搅拌罐旋转机构控制时，则启动其他控制程序，判断是否为电机控制，当判断为电机控制后，则启动电机控制程序。以此类推。本发明的控制系统能够根据监测到硬件执行机构情况实现硬件控制。
20.在步骤中，通过d-s证据理论实现搅拌罐旋转机构控制评估。
21.在上述实施例中，主控模块采用arm+dsp双核处理器。
22.在具体实施例中，arm嵌入式处理器为arm cortex应用处理器，该芯片外接复位电路、晶振电路、ov7670模块、al422b模块、帧缓存储器、无线通讯模块、显示模块、计算机管理系统、cmos摄像头、定位模块等。arm cortex应用处理器是16/32位risc微处理，接口设置有sdio接口、sd卡接口、串口、网口、usb接口等，控制模块内存为128mb以上的ddb内存，具有256mb nand flash, 控制板s3c6410处理器能够支持nand flash、nor flash、sd卡等多种存储以及启动方式。dsp模块作为适配器能够实现采集数据信息的高精度计算，dsp模块能够提高飞行器的信号处理能力。
23.在上述实施例中，搅拌罐旋转机构运行评估的方法为：首先，输入搅拌罐旋转机构运行状态数据信息；在具体实施例中，搅拌罐旋转机构运行状态包括搅拌罐旋转机构本体运行方向、速度、位移或者运行状态数据信息等，在控制杂质刮擦的环保材料加工用搅拌罐旋转机构时，可能存在不同的控制类型，比如控制旋转机构、控制电机或者控制本体等不同的类型。如何实现控制类型的辨别与调节，需要根据搅拌罐旋转机构运行状态受哪些外在因素影响。
24.假设有个搅拌罐旋转机构运行数据信息，即，表示搅拌罐运行数据信息，影响搅拌罐旋转机构运行的数据信息共有个，即，表示外界数据信息影响量；将专家给出的决策矩阵中不同专家的语言评价值看作是属性下面的证据起源，并将所有搅拌罐旋转机构运行的数据信息指标的集合视为识别框架，即，然后根据决策矩阵中不同搅拌罐旋转机构运行数据信息属性下的语言评价值的特征，把语言评估价值不好的属性看作专家在属性下的语言评估价值未知，因此将此方法整理到识别框架中，则每个搅拌罐
旋转机构运行数据信息属性下的所有搅拌罐旋转机构运行数据信息焦元记作为；其次，根据层次分析法将搅拌罐旋转机构控制类型输出作为目标层元素；准则级要素是信息安全四个方面的属性，即机密性、完整性、可用性和不可否认性。层次分析法是指将一个复杂的多目标决策问题作为一个系统，将目标分解为多个目标或准则，进而分解为多指标（或准则、约束）的若干层次，通过定性指标模糊量化方法算出层次单排序（权数）和总排序，以作为目标（多指标）、多方案优化决策的系统方法。层次分析法是将决策问题按总目标、各层子目标、评价准则直至具体的备投方案的顺序分解为不同的层次结构，然后用求解判断矩阵特征向量的办法，求得每一层次的各元素对上一层次某元素的优先权重，最后再加权和的方法递阶归并各备择方案对总目标的最终权重，此最终权重最大者即为最优方案。层次分析法比较适合于具有分层交错评价指标的目标系统，而且目标值又难于定量描述的决策问题。
25.在进一步的实施例中，层次分析法根据问题的性质和要达到的总目标，将问题分解为不同的组成因素，并按照因素间的相互关联影响以及隶属关系将因素按不同层次聚集组合，形成一个多层次的分析结构模型，从而最终使问题归结为最低层(供决策的方案、措施等)相对于最高层(总目标)的相对重要权值的确定或相对优劣次序的排定。
26.每个标准级别的搅拌罐旋转机构控制数据信息元素表示为，同时引入权重系数，其中为准则层元素的评估，在指标层设置个搅拌罐旋转机构运行的数据信息元素：，相对于准则层元素的权重系数表述为，其中为相应的指标层元素对于标准层元素的权重系数；然后将搅拌罐旋转机构旋转数据信息、故障状态数据信息以及驱动机构执行数据信息记为，为了综合考虑下层元素对上层元素的影响，计算层元素的组合权重为：（4）公式（4）中，表示第层元素相对于层元素的组合权重，表示第层相对于层元素的权重；依据公式（4）计算出搅拌罐旋转机构运行的数据信息指标级别的元素的组合权重，即指标级别元素对目标元素的权重，记作，其中表示标准层元素的组合权重；最后专家语言评价的量化值结合指标层对标准层的权重由层次分析法ahp确定，专家评定下的每个搅拌罐旋转机构运行数据信息焦元的基本概率分配函数值：
（5）公式（5）中，将未知信息归入中，焦元的基本概率分配函数值：（6）公式（6）中，定义在专家评价的所有影响搅拌罐旋转机构运行对应的焦点要素的基本概率为、，冲突度满足：（7）公式（7）中，使用综合规则，综合规则为：（8）公式(8)中，将多位专家对各个搅拌罐旋转机构运行指标的评价值逐级组合，得到各个指标的基本概率分布函数；基于置信区间优劣比较的搅拌罐旋转机构运行评估信度函数反映证据支持指标的精确信度总和，函数定义为：（9）公式(9)中，信度函数反映证据不否定指标的信度总和，函数定义为：（10）公式(10)中，构成证据支持指标的信任区间，和分别代表支持表示的最低和最高概率边界；搅拌罐旋转机构运行评估置信度输出为：对于指标集合中任意2个指标，如果，，说明指标的重要程度大于指标，即；如果，，说明指标的重要程度等于，即。
27.如果的置信区间分别为和，则指标优于
指标的重要程度为：（11）当时，指标的重要程度要优于指标，即；当时，指标的重要程度要优于指标，即；当时，指标与指标的重要程度没有差别，即。
28.通过这种方式实现搅拌罐旋转机构运行指标的评价值的优先级评价，在进一步的实施例中，为了将上述技术方案说明的更加清楚，下面通过具体实施例对上述技术方案进行更为清楚的说明。比如建立层次结构模型，这种方法将决策的目标、考虑的因素（决策准则）和决策对象按它们之间的相互关系分为最高层、中间层和最低层，绘出层次结构图。 最高层是指决策的目的、要解决的问题。 最低层是指决策时的备选方案。 中间层是指考虑的因素、决策的准则。对于相邻的两层，称高层为目标层，低层为因素层。
29.然后构造判断(成对比较)矩阵，在确定各层次各因素之间的权重时，如果只是定性的结果，则常常不容易被别人接受，因而saaty等人提出一致矩阵法，即不把所有因素放在一起比较，而是两两相互比较，对此时采用相对尺度，以尽可能减少性质不同的诸因素相互比较的困难，以提高准确度。如对某一准则，对其下的各方案进行两两对比，并按其重要性程度评定等级。根据重要性比较结果，可以根据具体值进行控制调整。
30.表1 重要性比结果示意表然后对层次单排序及其一致性检验，其中对应于判断矩阵最大特征根的特征向量，经归一化(使向量中各元素之和等于1)后记为w。w的元素为同一层次因素对于上一层次因素某因素相对重要性的排序权值，这一过程称为层次单排序。能否确认层次单排序，则需要进行一致性检验，所谓一致性检验是指对a确定不一致的允许范围。其中，n阶一致阵的唯一非零特征根为n；n 阶正互反阵a的最大特征根，当且仅当阶一致阵的唯一非零特征根与一致矩阵一致时，用最大特征值对应的特征向量作为被比较因素对上层某因素影响程度的权向量，其不一致程度越大，引起的判断误差越大。因而可以用λ-n 数值的大小来衡量a 的不一致程度。通过上述数据信息的比较，进而提高了控制能力。有利于选择优先级。
31.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些具体实施方式仅是举例说明，本领域的技术人员在不脱离本发明的原理和实质的情况下，
可以对上述方法和系统的细节进行各种省略、替换和改变。例如，合并上述方法步骤，从而按照实质相同的方法执行实质相同的功能以实现实质相同的结果则属于本发明的范围。因此，本发明的范围仅由所附权利要求书限定。