[發明專利]一種氣流烘絲的煙絲含水量的控制方法及系統

有效

• 申請號: 201911292801.9
• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN110946314B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 李文偉;靳毅;張瑞濤;程韋;陳霞;趙偉民;常會彬;邢亮;段李華;張民;王衛江;李超
• 申請（專利權）人: 河南中煙工業有限責任公司;河南中心線電子科技有限公司
• 主分類號: A24B9/00
• 分類號: A24B9/00;A24B3/04
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司 11252
• 代理人: 金海;王立民

1.一種氣流烘絲的煙絲含水量的控制方法，其特征在于，包括：

按設定值設置氣流烘絲的干燥氣流溫度，并設置氣流烘絲的出口含水率的目標值；

獲取氣流烘絲工序的出口含水率的實測值，并根據所述目標值和所述實測值得到出口含水率的目標偏差值；

建立PID反饋控制模型，用于根據所述目標偏差值調節干燥氣流風速以對出口含水率進行反饋控制，使批次內的氣流烘絲的出口含水率按所述目標值進行控制；

實時獲取設定時間內氣流烘絲中的出口含水率和干燥氣流風速，并按時間關系進行擬合得到出口含水率與干燥氣流風速的回歸擬合函數；

根據所述回歸擬合函數建立干燥氣流風速與出口含水率的雙層EWMA控制模型，以構建不同批次間的氣流烘絲的出口含水率的一致性控制模型。

2.根據權利要求1所述的氣流烘絲的煙絲含水量的控制方法，其特征在于，還包括：

將干燥氣流風速作為雙層EWMA控制模型的控制輸入，出口含水率作為雙層EWMA控制模型的控制輸出；

根據所述回歸擬合函數得到出口含水率與干燥氣流風速的雙層EWMA控制模型的截距項和增益函數系數；

根據出口含水率的預設的所述目標值，通過調整雙層EWMA控制模型的平滑系數來控制干燥氣流風速，使不同批次間的出口含水率保持一致性。

3.根據權利要求2所述的氣流烘絲的煙絲含水量的控制方法，其特征在于，還包括：

采集每個批次出口含水率的取值，并在每批結束后計算該批次的均方誤差；

如果連續兩個批次的均方誤差都持續增大，則對所述雙層EWMA控制模型中的平滑系數進行調整。

4.根據權利要求3所述的氣流烘絲的煙絲含水量的控制方法，其特征在于，構建雙層EWMA控制模型包括：

EWMA控制過程用以下模型來描述：

y_t＝a+f_β(u_t-1)+ε_t，

其中，y_t為時間點t的過程輸出，a表示EWMA控制模型的截距項，f_β(u_t-1)是系數為β的控制輸入輸出的增益函數，u_t-1為控制系統在時間點t-1的控制輸入，ε_t為過程擾動；

每到一個時間點t，EWMA控制模型都會通過一個簡單的EWMA濾波更新截距項：α_t＝λ(y_t-f_b(u_t-1))+(1-λ)α_t-1，其中，y_t為時間點t過程輸出的實際值，λ為EWMA預測權重，0≤λ≤1，b為過程模型中β的估計值，f_b(u_t-1)通過對過程控制模型進行回歸分析的方法得到；

在生產過程的線性模型中增加一個趨勢項d_t，可得到：y_t＝α_t-1+f_β(u_t-1)+d_t+ε_t；

運用EWMA算法對截距項和趨勢項進行估計后，可得到：其中，λ₁，λ₂為EWMA平滑系數，0≤λ₁，λ₂≤1；

由此構造了雙層EWMA控制模型，時刻t的控制輸入由下式計算得到：