一种烟草制丝加料机料头阶段出口水分稳定调控

本发明涉及一种烟草制丝加料机料头阶段出口水分稳定调控方法，属于卷烟制丝。背景技术：1、烟草制丝加料机在工作过程中除施加料液外，加料机还需要对烟叶进行增温增湿处理。根据加料机入口烟叶水分以及加料筒内烟叶水分反馈，通过控制系统向加料筒内喷射增湿水和补偿蒸汽，促使叶片快速增温增湿，从而使得出口烟叶水分达到工艺要求。生产开始时由于烟叶进料量较少、加料机出口水分存在时滞性，导致pid等反馈控制方式无法介入、不能进行实时反馈加水控制；此情况会导致加料机料头出口水分不均或波动较大、加料机出口水分目标值难以达标，不仅会影响后续烘丝工序生产，还会增加烟叶物料的消耗。2、目前对于卷烟工艺水分控制研究大多关注于烘丝工艺，对于加料料头阶段出口水分稳定性的研究较少。技术实现思路1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种烟草制丝加料机料头阶段出口水分稳定调控方法，本方法拟采用一种平滑趋势函数应用于加料机料头阶段加水流量调控，并对加料机设备料头阶段生产规律进行分析总结一般性调控规律，采用此模型与调控方法对加料机料头阶段的烟叶进行加水以实现加料机料头阶段出口水分的稳定控制，从而保证了加料机料头阶段出口水分能够尽快稳定在出口水分目标值附近。2、为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：3、第一方面，本发明提供了一种烟草制丝加料机料头阶段出口水分稳定调控方法，包括：4、构建sigmoid加水流量特征曲线模型，用于描述料头阶段的加水流量特征，所述sigmoid加水流量特征曲线模型以sigmoid函数为基础，并包含加水流量与时间的对应关系，具有持续时间t1和保持时间t2；5、根据加料机的运行规律调整持续时间t1，实现加水流量与烟叶流量的匹配，确保出口含水率稳定，通过观察出口含水率变化确定最优t1值；6、通过设置最优t1值的sigmoid加水流量特征曲线模型对加水流量进行控制；7、在加水流量达到设定的m值，并保持该流量值t2时间后，切换至自动调控模式，所述自动调控模式根据实时的烟叶出口水分数据进行反馈，动态调整加水流量，以实现烟叶出口水分的稳定控制。8、进一步的，所述t1代表加水流量从近似最小值增长至近似最大值的时间，t2代表在达到加水流量目标值后保持该流量值的时间。9、进一步的，所述通过观察出口含水率变化确定最优t1值，包括：10、当减小t1值至“初始尖峰超调趋势”消失或显著减小时，此时的t1值被确定为sigmoid加水流量特征曲线模型的最优设定持续时长，其中，所述“初始尖峰超调趋势”表示sigmoid加水流量特征曲线模型的加水速率进入末端平缓阶段，且出口含水率呈现回落的趋势。11、进一步的，所述sigmoid加水流量特征曲线模型的构建包括将sigmoid函数的定义域作为时间变量，并将其纵轴值域映射到加水流量目标值上，同时确保当值域加水流量接近于0时，对应的定义域时间为0。12、进一步的，所述sigmoid加水流量特征曲线模型的计算公式如下：13、14、其中，t为系统运行时间；f为加水流量；e为数学中一个自然常数。15、进一步的，所述t1的最优设定值为60s。16、进一步的，所述t1值的调节过程分为三种情况，分别为有超调、震荡时间长，无超调、无震荡，欠调、过度情况。17、进一步的，所述t1值的调节过程包括：分析历史数据调节趋势，若出现“初始尖峰超调趋势”则增大t1，若出现无超调且无震荡情况则保持当前t1为最优值，若出现“初始尖峰欠调趋势”则减小t1，其中，所述“初始尖峰欠调趋势”表示sigmoid加水流量特征曲线模型进入快速增长阶段，出口含水率重回增长趋势。18、第二方面，本发明提供一种烟草制丝加料机料头阶段出口水分稳定调控系统，所述系统在被计算机运行时，执行如前述任一项所述的烟草制丝加料机料头阶段出口水分稳定调控方法。19、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：20、1、本发明对加料机设备料头阶段生产规律进行分析总结一般性调控规律，将基础sigmod函数通过数学方法进行转换，得到加料机料头阶段的加水流量特性曲线模型。21、2、本发明当t1为60s时，对料头阶段的加水流量进行建模，采用此模型对加料机料头阶段的烟叶进行加水调控，得到的出口烟叶水分为最优。22、3、采用此模型与调控方法对加料机料头阶段的烟叶进行加水，实现加料机料头阶段出口水分的稳定控制，保证了加料机料阶段出口水分尽快稳定在出口水分目标值附近。技术特征：1.一种烟草制丝加料机料头阶段出口水分稳定调控方法，其特征在于，包括：2.根据权利要求1所述的烟草制丝加料机料头阶段出口水分稳定调控方法，其特征在于，所述t1代表加水流量从近似最小值增长至近似最大值的时间，t2代表在达到加水流量目标值后保持该流量值的时间。3.根据权利要求1所述的烟草制丝加料机料头阶段出口水分稳定调控方法，其特征在于，所述通过观察出口含水率变化确定最优t1值，包括：4.根据权利要求1所述的烟草制丝加料机料头阶段出口水分稳定调控方法，其特征在于，所述sigmoid加水流量特征曲线模型的构建包括将sigmoid函数的定义域作为时间变量，并将其纵轴值域映射到加水流量目标值上，同时确保当值域加水流量接近于0时，对应的定义域时间为0。5.根据权利要求1所述的烟草制丝加料机料头阶段出口水分稳定调控方法，其特征在于，所述sigmoid加水流量特征曲线模型的计算公式如下：6.根据权利要求1所述的烟草制丝加料机料头阶段出口水分稳定调控方法，其特征在于，所述t1的最优设定值为60s。7.根据权利要求1所述的烟草制丝加料机料头阶段出口水分稳定调控方法，其特征在于，所述t1值的调节过程分为三种情况，分别为有超调、震荡时间长，无超调、无震荡，欠调、过度情况。8.根据权利要求7所述的烟草制丝加料机料头阶段出口水分稳定调控方法，其特征在于，所述t1值的调节过程包括：分析历史数据调节趋势，若出现“初始尖峰超调趋势”则增大t1，若出现无超调且无震荡情况则保持当前t1为最优值，若出现“初始尖峰欠调趋势”则减小t1，其中，所述“初始尖峰欠调趋势”表示sigmoid加水流量特征曲线模型进入快速增长阶段，出口含水率重回增长趋势。9.一种烟草制丝加料机料头阶段出口水分稳定调控系统，其特征在于，包括：所述系统在被计算机运行时，执行如权利要求1-8任一项所述的烟草制丝加料机料头阶段出口水分稳定调控方法。技术总结本发明公开了一种烟草制丝加料机料头阶段出口水分稳定调控方法，包括构建sigmoid加水流量特征曲线模型，用于描述料头阶段的加水流量特征，具有持续时间T