[发明专利]一种基于BP-PID的烟草薄片涂布率控制方法及装置

权利要求书

1.一种基于BP-PID的烟草薄片涂布率控制方法，其特征在于，包括：

建立适用于烟草薄片涂布率的BPNN模型；

将BPNN模型的输出作为PID模型的输入，建立BP-PID控制模型；

获取BPNN模型的训练参数，对BP-PID控制模型进行优化训练；

利用完成训练的BP-PID控制模型对烟草薄片涂布率进行实时控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立适用于烟草薄片涂布率的BPNN模型包括：

确定BPNN模型的参数，即确定输入层和隐藏层的节点个数，输出变量为3，学习速率和惯性系数；

将烟草薄片的涂布率的设定值、误差、输出值及整定后的涂布量定义为BPNN模型的输入变量；

建立三层的BPNN模型，即输入层、隐藏层、输出层，其核心计算公式如下：

输入层计算公式为：

；

隐藏层的输入的输出计算公式为：

其中，为隐藏层的权值；

输出层的输出计算公式为：

其中，为输出层的权值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将BPNN模型的输出作为PID模型的输入，建立BP-PID控制模型具体包括：

将BPNN模型的三个输出分别作为PID模型的三个参数、、、输入到PID控制器中；

利用BP-PID控制模型的输出结果控制烟草薄片生产过程的涂布率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取BPNN模型的训练参数包括：

采集烟草薄片工厂涂布量、涂布率的数据；

剔除采样数据中的零值，剔除[μ+3σ，μ-3σ]以外的数据，其中，μ为均值，σ为标准差；

对经过剔除操作后的数据序列进行数据填补，数据填补的计算公式为：

其中，，为的导数，

；

将填补后的数据作为BPNN模型的训练参数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对BP-PID控制模型进行优化训练包括：

根据烟草薄片厂的实际涂布工艺建立涂布率传递函数；

所述传递函数的输入为BP-PID控制模型的输出，所述传递函数的输出即为涂布率；

当烟草薄片的涂布率稳定在一定范围内波动时，BP-PID控制模型完成训练。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用完成训练的BP-PID控制模型对烟草薄片涂布率进行实时控制之后还包括：

计算烟草薄片的涂布率，制作曲线；

判断烟草薄片涂布率是否满足需求。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当烟草薄片涂布率满足需求时：

计算完成训练的BP-PID控制模型实时控制的烟草薄片涂布率的均值、波动范围；

将所述均值定义为烟草薄片涂布率的调节档次。

8.一种基于BP-PID的烟草薄片涂布率控制装置，其特征在于，包括：

模型建立模块，建立BPNN模型、建立BP-PID控制模型；

数据获取模块，获取BPNN模型的训练参数，用以对所述BP-PID控制模型进行训练；

训练模块，利用训练参数对BP-PID控制模型进行训练；

涂布率控制模块，利用完成训练的BP-PID控制模型对烟草薄片涂布率进行实时控制。

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器：

所述存储器，用于存储操作指令；

所述处理器，用于通过调用所述操作指令，执行上述权利要求1至7中任何一项所述的基于BP-PID的烟草薄片涂布率控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质用于存储计算机指令，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行上述权利要求1至7中任一项所述的基于BP-PID的烟草薄片涂布率控制方法。