[发明专利]卷烟设备操控参数寻优方法

权利要求书

1.卷烟设备操控参数寻优方法，其特征在于：所述寻优方法包括：

1)历史运行数据的获取：选择监测变量，收集正常工况下各监测变量的过程数据集X_n×m，其中，n为采样点个数，m为监测变量个数，建立统计模型；

2)稳定工况的识别：基于设备运行速度，采用滑动时间窗算法获取稳定度因子F_s，当其值小于等于阈值ζ时表明过程处于稳定工况，采用平滑滤波算法对处于稳定工况的滑动时间窗内原始数据进行算术平均，获得一组移动平均数据，将移动平均数据作为稳定工况的有效数据X′(I×m)，其中，I为有效数据的个数，m为监测变量个数；

3)对稳定工况数据进行SPC建模：对稳定工况数据进行统计过程控制建模，获取控制限，绘制标准差控制图，并根据标准差控制图判定工况数据是否稳定，绘制均值控制图，并根据均值控制图判定工况数据是否稳定，根据过程满足质量要求能力的单个度量参数即西格玛水平值评价过程控制能力，加权平均计算烟支质量综合过程控制能力指数CPK，如果过程控制能力指数大于设定值，取当前批次设备参数的参数设定值作为最优工况数据，放入学习样本集X_train；

4)建立K-Means聚类模型：对学习样本集X_train进行中心化和标准化处理，获得处理后的建模数据X_s，对建模数据X_s建立K-Means聚类模型；

5)逆向标准化处理：设备操控参数寻优，通过获取各个聚类结果集的最大、最小和中心样本，然后对所得样本进行逆向标准化处理，得到最终操控参数寻优结果。

2.根据权利要求1所述的卷烟设备操控参数寻优方法，其特征在于：所述步骤2)中，当设备运行速度的值小于等于阈值ζ时表明过程处于稳定工况，反之表明过程处于过渡工况；

基于设备运行速度，采用滑动时间窗算法获取稳定度因子F_s的公式为：

其中，V_Hmax表示滑动时间窗内卷烟机车速的最大值，V_Hmin表示滑动时间窗内卷烟机车速的最小值，V_max表示卷烟设备允许的车速最大值，H表示滑动时间窗口的长度。

3.根据权利要求1所述的卷烟设备操控参数寻优方法，其特征在于：所述步骤3)中，对稳定工况数据进行统计过程控制建模的步骤为：

301)确定控制对象：将反映产品质量的关键质量特性作为控制对象，控制对象包括计量型和计数型；

302)收集预备数据：以特定时间作为1个子组进行数据的汇总，按照时间顺序，从历史数据中选择若干子组进行正态性检验。