专利名称：一种基于pls确定烘丝工艺参数影响因子的方法
技术领域：
本发明涉及一种基于PLS确定烘丝工艺参数影响因子的方法。
背景技术：
烟丝烘丝工艺是卷烟加工制丝过程中必不可少的环节，烘丝工艺过程对卷烟产品的物理品质和感官质量影响较大。影响烘丝工艺的参数有10多个，现阶段能够在监控计算机上调整状态参数。然而当生产出现异常(设备参数检测值出现异常，来料水平偏离设定等)，无法根据烘丝工艺中参数的影响因子大小，准确、迅速找到发生异常状况的根源，而只能靠自动控制系统作等效补偿和工艺经验做人工调整。因此，急需提出一种方法确定烘丝工艺中各参数在整个生产过程中对其他参数的影响因子的大小。
发明内容
本发明提供一种基于PLS确定烘丝工艺参数影响因子的方法，其目的在于，克服现有技术中无法确定烘丝工艺参数影响因子的大小。本发明采用的技术方案如下:一种基于PLS确定烘丝工艺影响因子的方法，包括以下步骤:步骤1:设定烘丝工艺的自变量X及目标变量y，自变量X从HT蒸汽压力、HT蒸汽流量、入口水分、滚筒入口热风温度、滚筒入口热风风量、筒壁温度、筒壁蒸汽压力、排潮风门开度及出料罩负压选取，目标变量y从出料烘丝含水率、出料烘丝温度及排潮湿度中选取，采集自变量X和目标变量I的历史数据，其中历史数据的采用频率为T ；步骤2:采用欧氏距离法对历史数据进行筛选，剔除历史数据中的异常数据，得到η组样本数据，样本数据构成目标变量矩阵Yiy.和自变量矩阵Xni，目标变量Y有j个，自变量X有i个；所述异常数据是指烘丝工艺设备出现故障时采集的烘丝工艺数据；计算烘丝工艺的自变量X与自变量X之间、目标变量y与目标变量y之间以及自变量X与目标变量I之间的相关性系数矩阵；通过这个相关性矩阵我们发现烘丝工艺中各自变量之间存在严重多重相关性，同时表明自变量X和目标变量I之间不可能存在简单的线性关系，在这种条件下我们决定选择PLS模型来分析自变量对目标变量的影响关系。步骤3:依据步骤2得到的筛选后的样本数据，建立自变量Xni和目标变量Ynj的偏最小二乘法PLS模型，根据PLS模型计算得到影响各目标变量y的每个自变量X的影响因子的大小，其具体操作过程如下:I)利用偏最小二乘法PLS和交叉有效性检验法确定样本数据中的PLS成分数为h ；PLS与主成分分析(PCA)其差别在于用于描述变量Y中因子的同时也用于描述变量X。为了实现这一点，在数学上是以矩阵Y的列去计算矩阵X的因子，与此同时，矩阵Y的因子则由矩阵X的列去预测，以求得兼顾X和Y都拟合得比较好的负载PLS成分。2)采用偏最小二乘法中的迭代算法，获取自变量矩阵Xni的权重矩阵W、目标矩阵Ynj的载荷因子矩阵Qt和自变量矩阵Xni的载荷矩阵Pt ；自变量矩阵Xni的权重矩阵W、目标矩阵Yw.的载荷因子矩阵Qt和自变量矩阵Xni的载荷矩阵Pt的计算为现有技术，权重矩阵W是h行i列，载荷因子矩阵Qt是h行j列，载荷矩阵Pt是h行i列；
权利要求
1.一种基于PLS确定烘丝工艺影响因子的方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1:设定烘丝工艺的自变量X及目标变量y，自变量X从HT蒸汽压力、HT蒸汽流量、入口水分、滚筒入口热风温度、滚筒入口热风风量、筒壁温度、筒壁蒸汽压力、排潮风门开度及出料罩负压选取，目标变量y从出料烘丝含水率、出料烘丝温度及排潮湿度中选取，采集自变量X和目标变量I的历史数据，其中历史数据的采用频率为T ； 步骤2:采用欧氏距离法对历史数据进行筛选，剔除历史数据中的异常数据，得到η组样本数据，样本数据构成目标变量矩阵Yiy和自变量矩阵Xni，目标变量Y有j个，自变量X有i个； 所述异常数据是指烘丝工艺设备出现故障时采集的烘丝工艺数据； 步骤3:依据步骤2得到的筛选后的样本数据，建立自变量Xnxi和目标变量Ynxj的偏最小二乘法PLS模型，根据PLS模型计算得到影响各目标变量y的每个自变量X的影响因子的大小，其具体操作过程如下: 1)利用偏最小二乘法PLS和交叉有效性检验法确定样本数据中的PLS成分数为h； 2)采用偏最小二乘法中的迭代算法，获取自变量矩阵Xni的权重矩阵W、目标矩阵Ynj的载荷因子矩阵Qt和自变量矩阵Xni的载荷矩阵Pt:
全文摘要
本发明公开了一种基于PLS确定烘丝工艺参数影响因子的方法，通过选定烘丝工艺过程中工艺数据的目标变量和自变量，采集目标变量和自变量的历史数据；采用欧氏距离法对历史数据进行筛选，剔除历史数据中的异常数据，得到样本数据；采用最小二乘法建立自变量x和目标变量y的PLS模型，根据模型计算获得影响各目标变量y的自变量x的影响因子的大小。该方法简单、易于实现，应用本方法替代人工经验判断，快速、准确的获得影响因子的大小。
文档编号G06F19/00GK103150482SQ201310104938
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月28日 优先权日2013年3月28日
发明者刘勇, 刘斌, 钟科军, 杨辉, 谭新良, 喻光荣, 席建平, 毛伟俊, 李清华, 张辉, 吴文强 申请人:湖南中烟工业有限责任公司