一种烘丝机的出口水分控制方法及装置与流程

本申请涉及卷烟生产，更具体地，涉及一种烘丝机的出口水分控制方法及装置。

背景技术：

1、卷烟制丝烘丝机普遍采用的工作原理是：一定流量的蒸汽通过筒体薄板内壁，蒸汽在蒸汽道中凝结使热量有效的传导给薄板至烟丝上，同时，风机将环境空气送入蒸汽加热的热交换器产生的热风，流过滚筒期间，通过对流方式将热量传递给烟丝并带走水分，使烟丝达到均匀干燥、均匀加热和填充力均匀的增加，以及恒定的出口水分和水分。同时，筒体内部设置排潮系统，抽取部分含水、含热废气进行排放，以恒定物料的水分，同时间接地影响物料含水率。

2、由于烘丝过程具有较强的非线形、不确定性和大滞后性，再加上烟叶本身的特殊性质，使得烘丝过程的水分控制变得十分复杂。从本质上讲，制丝烘丝机物料水分控制属于非线性时变的大滞后系统，如图1所示，目前主流设备厂家采用串级pid控制方法对烘丝机出口水分进行控制，即水分控制器(前级pid控制)的输出值cv1经线性函数f(x)获得筒壁温度控制器(后级pid控制)的设定值sp2，从而利用筒壁温度控制器对筒壁温度进行pid调节，进而调节出口物料的实际水分。但是，串联多级pid控制的动态性能和自适应能力较差。

技术实现思路

1、本申请提供一种烘丝机的出口水分控制方法及装置，基于烘丝机当前所处阶段确定出口水分控制方式，具有更高的动态性能和更好的自适应能力，并且在生产状态稳定阶段采用线性回归模型进行出口水分的控制，具有更好的响应速率、更好的跟踪性能和更强的抗干扰能力。

2、本申请提供了一种烘丝机的出口水分控制方法，包括循环执行如下步骤，直至生产阶段结束：

3、判断烘丝机当前所处的阶段；

4、若烘丝机当前处于预热阶段、生产状态初始阶段或收尾阶段，则采用相互串联的前级pid水分控制回路和后级pid筒壁温度控制回路对出口水分进行控制；

5、若烘丝机当前处于生产状态稳定阶段，则采用线性回归模型对出口水分进行控制。

6、优选地，采用相互串联的前级pid水分控制回路和后级pid筒壁温度控制回路对出口水分进行控制时，依据出口物料水分偏差与筒壁温度偏差的比例系数修正前级pid水分控制回路的输出值，并依据修正后的前级pid水分控制回路的输出值确定本次循环中后级pid筒壁温度控制回路的设定值。

7、优选地，若烟丝经过烘丝机前端动态称重时单位累计重量大于阈值，则烘丝机当前处于生产状态稳定阶段。

8、优选地，将第一预设数量批次的正常生产过程产生的多维历史生产数据作为训练数据构建线性回归模型。

9、优选地，利用最近的第二预设数量批次的正常生产过程产生的多维生产数据更新线性回归模型的参数。

10、本申请还提供一种烘丝机的出口水分控制装置，包括判断模块、第一控制模块以及第二控制模块；

11、判断模块用于判断烘丝机当前所处的阶段；

12、第一控制模块用于在烘丝机当前处于预热阶段、生产状态初始阶段或收尾阶段时，采用相互串联的前级pid水分控制回路和后级pid筒壁温度控制回路对出口水分进行控制；

13、第二控制模块用于在烘丝机当前处于生产状态稳定阶段时，采用线性回归模型对出口水分进行控制。

14、优选地，第一控制模块用于依据出口物料水分偏差与筒壁温度偏差的比例系数修正前级pid水分控制回路的输出值，并依据修正后的前级pid水分控制回路的输出值确定本次循环中后级pid筒壁温度控制回路的设定值。

15、优选地，判断模块用于在烟丝经过烘丝机前端动态称重时单位累计重量大于阈值时判定烘丝机当前处于生产状态稳定阶段。

16、优选地，烘丝机的出口水分控制装置还包括模型构建模块，模型构建模块用于将第一预设数量批次的正常生产过程产生的多维历史生产数据作为训练数据构建线性回归模型。

17、优选地，烘丝机的出口水分控制装置还包括模型更新模块，模型更新模块用于利用最近的第二预设数量批次的正常生产过程产生的多维生产数据更新线性回归模型的参数。

18、通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

技术特征：

1.一种烘丝机的出口水分控制方法，其特征在于，包括循环执行如下步骤，直至生产阶段结束：

2.根据权利要求1所述的烘丝机的出口水分控制方法，其特征在于，采用相互串联的前级pid水分控制回路和后级pid筒壁温度控制回路对出口水分进行控制时，依据出口物料水分偏差与筒壁温度偏差的比例系数修正前级pid水分控制回路的输出值，并依据修正后的前级pid水分控制回路的输出值确定本次循环中后级pid筒壁温度控制回路的设定值。

3.根据权利要求1所述的烘丝机的出口水分控制方法，其特征在于，若烟丝经过烘丝机前端动态称重时单位累计重量大于阈值，则烘丝机当前处于生产状态稳定阶段。

4.根据权利要求1所述的烘丝机的出口水分控制方法，其特征在于，将第一预设数量批次的正常生产过程产生的多维历史生产数据作为训练数据构建所述线性回归模型。

5.根据权利要求4所述的烘丝机的出口水分控制方法，其特征在于，利用最近的第二预设数量批次的正常生产过程产生的多维生产数据更新所述线性回归模型的参数。

6.一种烘丝机的出口水分控制装置，其特征在于，包括判断模块、第一控制模块以及第二控制模块；

7.根据权利要求6所述的烘丝机的出口水分控制装置，其特征在于，所述第一控制模块用于依据出口物料水分偏差与筒壁温度偏差的比例系数修正前级pid水分控制回路的输出值，并依据修正后的前级pid水分控制回路的输出值确定本次循环中后级pid筒壁温度控制回路的设定值。

8.根据权利要求6所述的烘丝机的出口水分控制装置，其特征在于，所述判断模块用于在烟丝经过烘丝机前端动态称重时单位累计重量大于阈值时判定烘丝机当前处于生产状态稳定阶段。

9.根据权利要求6所述的烘丝机的出口水分控制装置，其特征在于，还包括模型构建模块，所述模型构建模块用于将第一预设数量批次的正常生产过程产生的多维历史生产数据作为训练数据构建所述线性回归模型。

10.根据权利要求9所述的烘丝机的出口水分控制装置，其特征在于，还包括模型更新模块，所述模型更新模块用于利用最近的第二预设数量批次的正常生产过程产生的多维生产数据更新所述线性回归模型的参数。

技术总结本申请公开了一种烘丝机的出口水分控制方法及装置，方法包括循环执行如下步骤，直至生产阶段结束：判断烘丝机当前所处的阶段；若烘丝机当前处于预热阶段、生产状态初始阶段或收尾阶段，则采用相互串联的前级PID水分控制回路和后级PID筒壁温度控制回路对出口水分进行控制；若烘丝机当前处于生产状态稳定阶段，则采用线性回归模型对出口水分进行控制。本申请基于烘丝机当前所处阶段确定出口水分控制方式，具有更高的动态性能和更好的自适应能力，并且在生产状态稳定阶段采用线性回归模型进行出口水分的控制，具有更好的响应速率、更好的跟踪性能和更强的抗干扰能力。技术研发人员：郭奔,杨振宇,陈杨骏,刘万里,李汉莹,李淑彪受保护的技术使用者：浙江中烟工业有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/4/17