[發明專利]一種卷煙機煙支重量控制系統吸絲帶啟動位置的設定方法

有效

• 申請號: 201811277645.4
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109330018B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 王偉;李鈺靚;朱立明;張利宏;熊月宏;章俊杰;趙春暉
• 申請（專利權）人: 浙江中煙工業有限責任公司
• 主分類號: A24C5/00
• 分類號: A24C5/00;A24C5/345;A24C5/34
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司 33214
• 代理人: 王靜

1.一種卷煙機煙支重量控制系統吸絲帶啟動位置的設定方法，該方法包括如下步驟：

1)收集與卷煙機VE煙絲供料裝置運行參數和煙絲特性參數數據，設備運行參數包括重量偏差、吸絲帶目標位置、吸絲帶當前位置、設備運行速度、風室負壓、壓實量當前值和壓實端位置當前值；煙絲特性參數包括煙絲水分、煙絲溫度和煙絲填充值；

其中，重量偏差、吸絲帶目標位置、吸絲帶當前位置3個參數的采樣頻率為高速數采；設備運行速度、風室負壓、壓實量當前值、壓實端位置當前值、煙絲水分、煙絲溫度6個參數的采樣頻率為普通數采；煙絲填充值為離線檢驗，由多次抽檢數據的算術平均值所表征；

2)不同采樣率下的數據預處理，對重量偏差、吸絲帶目標位置、吸絲帶當前位置3個高速數采的參數數據進行均值化處理；

3)設定設備停止和開始運行的判定規則；

4)根據設備停止運行的判定規則，截取第i次停機前一段時間內的卷煙機VE煙絲供料裝置運行參數和煙絲特性參數數據，按照重量偏差、吸絲帶目標位置、吸絲帶當前位置、設備運行速度、風室負壓、壓實量當前值、壓實端位置當前值、煙絲水分、煙絲溫度、煙絲填充值的順序，構成第i次停機的預估模型原始輸入數據

5)根據設備開始運行的判定規則，獲得設備啟動時刻，該時刻為啟動后首次進入穩定狀態的時刻，截取該時刻所對應滑動時間窗口內的吸絲帶目標位置數據，將其均值作為第i次啟動的吸絲帶最佳目標位置，即第i次啟動的預估模型原始輸出數據

6)收集N次設備停機和啟動的數據，獲得預估模型的原始建模數據按照下述公式對原始建模數據進行歸一化處理，消除不同參數量綱的影響，獲得預估模型的歸一化建模數據{X,Y}，其中X＝{x₁,x₂,…,x_N}、Y＝{y₁,y₂,…,y_N}；

其中，和分別表示原始建模數據中第j個參數的最大值和最小值；和分別表示中的最大值和最小值；

利用偏最小二乘回歸方法，在建模數據{X,Y}上計算得到重量控制系統吸絲帶啟動位置預估模型Y＝XΘ；計算公式如下：

T＝XW(P^TW)^-1＝XR

Y＝TQ^T+F＝XRQ^T+F＝XΘ+F

其中，T(N×A)、P(1110×A)與W(1110×A)分別是X的得分矩陣、負載矩陣與權重矩陣，R(1110×A)是直接從X計算得分的權重矩陣；Q(A×1)是Y的負載向量；Θ(1110×1)是最終的吸絲帶啟動位置預估模型；A是保留的潛變量個數，通過交叉檢驗方法確定；F(N×1)是吸絲帶啟動位置預估模型的殘差向量；

7)將本次生產停止前一段時間內的卷煙機VE煙絲供料裝置運行參數數據和煙絲特性參數數據，重新組織構成本次停機的輸入數據對其進行歸一化處理，獲得預估模型的歸一化輸入數據x_new，根據吸絲帶啟動位置預估模型Θ計算得到本次啟動時的吸絲帶目標位置

8)當卷煙機生產開始時，通過伺服電機將吸絲帶自動調整到步驟3)獲得的推薦的啟動位置，減少卷煙機生產啟動階段的煙支剔除。

2.根據權利要求1所述的卷煙機煙支重量控制系統吸絲帶啟動位置的設定方法，其特征在于：步驟1)中重量偏差、吸絲帶目標位置、吸絲帶當前位置3個參數的采樣頻率為每間隔20毫秒采集一次數據，設備運行速度、風室負壓、壓實量當前值、壓實端位置當前值、煙絲水分、煙絲溫度6個參數的采樣頻率為每間隔2秒采集一次數據，煙絲填充值為離線檢驗，每個煙絲桶離線抽檢4次，認為同一桶煙絲的填充值基本不變，由4次抽檢數據的算術平均值所表征；由于卷煙機運行速度不同，消耗一桶煙絲需要1～1.5小時，該時段內煙絲填充值取為恒定值。

3.根據權利要求2所述的卷煙機煙支重量控制系統吸絲帶啟動位置的設定方法，其特征在于：步驟2)中，采用窗口大小為10、步長大小為10的滑動時間窗口，對重量偏差、吸絲帶目標位置、吸絲帶當前位置3個高速數采的參數數據進行均值化處理，處理后上述3個參數相鄰樣本點的時間間隔為0.2秒，處理后每個高速數采參數的10個樣本點對應每個普通數采參數的1個樣本點和離線檢驗參數的1個樣本點。