[发明专利]一种茶叶初制过程各单元协同控制方法

说明书

本发明公开了一种茶叶初制过程中各单元协同控制方法，包括如下步骤：步骤一：对在茶叶初制过程中积累的生产数据进行处理，建立茶叶初制各单元关键工艺参数与各单元运行指标的数据库；步骤二：找出各加工单元后茶叶品质评价与其色差、形态、内部理化成分之间的关系；步骤三：设定茶叶初制最终质量评价指标范围，并根据以下步骤进行数学建模、误差反馈和建立设计空间；本发明与传统的人工控制方法相比，充分利用了茶叶初制过程中积累的生产数据，减少了茶叶初制中的主观性调整，找出了茶叶品质评价与其外部特征和内部理化成分之间的关系，建立了茶叶初制质量设计空间，提高了茶叶初制生产过程的良品率，并对加快茶叶初制自动化进程有着重要的意义。

技术领域

本发明涉及茶叶初制过程茶叶质量控制技术领域，更具体的说，尤其涉及一种茶叶初制过程中各单元协同控制方法。

背景技术

茶叶从鲜叶到能进行销售的商品茶，要经过初制和精制两个阶段。初制是以茶树的嫩叶为原料，经杀青、揉捻、干燥等工艺制成毛茶的过程。其中绿茶加工一般工艺流程为鲜叶-摊青-杀青-杀青后回潮-揉捻-初烘-初烘后回潮-复烘-复烘后回潮-提香等加工单元。这些加工单元在结构上密不可分，在功能上相互协调影响，一个单元的输出是与之相连的单元的输入，下游单元受上游单元的影响，最终产品则是各单元累计作用的结果。

茶叶初制的好坏直接影响着茶叶最终的品质，但由于茶叶生产分散，采摘老嫩不一，造成茶鲜叶批次间的波动，再加上茶叶初制过程很容易受到干扰，比如电磁滚筒杀青时电压波动造成杀青温度的波动，揉捻时力度不均匀等，更容易导致茶叶最终品质参差不齐。在干扰存在或上游工序出现失误时，传统生产线需要依赖工人的经验进行关键工艺调整，这样有很大的主观性且不利于茶叶初制生产线自动化的发展。而茶叶初制过程存在关系变量众多、过程不确定因素复杂、过程关联耦合严重、部分过程可知信息有限等特点，因此难以建立确切的机理模型对茶叶初制过程进行指导。

发明内容

本发明的目的在于解决现有的茶叶初制过程存在关系变量众多、过程不确定因素复杂、过程关联耦合严重、部分过程可知信息有限等特点，因此难以建立确切的机理模型对茶叶初制过程进行指导的问题，提出了一种茶叶初制过程中各单元协同控制方法，当存在干扰或者上游工序出现失误时，通过对下游工序的调整，使茶叶初制的最终质量仍保持在一个较好的范围。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种茶叶初制过程中各单元协同控制方法，包括如下步骤：

步骤一：对在茶叶初制过程中积累的生产数据进行处理，建立茶叶初制各单元关键工艺参数与各单元运行指标的数据库；

步骤二：找出各加工单元后茶叶品质评价与其色差、形态、内部理化成分之间的关系；

步骤三：设定茶叶初制最终质量评价指标范围，并根据以下步骤进行数学建模、误差反馈和建立设计空间，具体步骤如下：

S1：针对茶叶初制过程中需要经历的摊青、杀青、回潮、揉捻、初烘、复烘这几个单元，建立各单元关键工艺参数与各单元运行指标之间的数学模型，各单元模型采用数据驱动的黑箱模型，黑箱模型指的是从非线性回归模型、径向基神经网络模型、最小二乘支持向量机模型中选择适合该单元数据特征的模型；这三个模型的公式分别如下：

(1)非线性回归模型：

[y₁，y₂]＝[b₀，b₁，b₂，…，b_n，b_n+1，b_n+2]'[1，x₁，x₂，·..，x_n，y’₁，y’₂]