本發(fā)明屬于智能控制，具體涉及一種塑料生產(chǎn)線的添加劑投料控制方法及裝置、設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、在塑料生產(chǎn)線，例如聚氯乙烯(polyvinyl?chloride，pvc)生產(chǎn)過程中，通常需要投入一些添加劑，如熱穩(wěn)定劑、增塑劑、潤滑劑、填充劑、抗氧化劑、紫外吸收劑，進(jìn)行混合生產(chǎn)。這些添加劑的投料控制是影響產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和成本的重要環(huán)節(jié)。

2、傳統(tǒng)的添加劑投料控制方式通常采用基于pid(比例-積分-微分)控制的單一反饋控制機(jī)制，其依賴預(yù)設(shè)的參數(shù)和線性系統(tǒng)假設(shè)，難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的工藝變化和多變量投料控制需求。尤其是在混合、熔融等關(guān)鍵加工階段，傳統(tǒng)投料系統(tǒng)由于缺乏自適應(yīng)能力，無法處理原料特性、環(huán)境條件的變化以及系統(tǒng)內(nèi)部的擾動(dòng)，導(dǎo)致投料不準(zhǔn)確、劑量波動(dòng)過大，進(jìn)而影響產(chǎn)品的一致性和性能。同時(shí)，pid控制系統(tǒng)依賴人工設(shè)定和調(diào)整參數(shù)，增加了操作難度和人為干預(yù)的風(fēng)險(xiǎn)，降低了整體生產(chǎn)效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種塑料生產(chǎn)線的添加劑投料控制方法及裝置、設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)，無需依賴人為干預(yù)，可以提高自適應(yīng)能力，進(jìn)而提高添加劑投料控制精確性。

2、本發(fā)明第一方面公開一種塑料生產(chǎn)線的添加劑投料控制方法，包括：

3、在塑料生產(chǎn)過程中，實(shí)時(shí)采集塑料生產(chǎn)線的物料傳感數(shù)據(jù)，對(duì)所述物料傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理獲得預(yù)處理數(shù)據(jù)；

4、從所述預(yù)處理數(shù)據(jù)中提取多個(gè)關(guān)鍵特征數(shù)據(jù)，對(duì)多個(gè)所述關(guān)鍵特征數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和歸一化處理獲得實(shí)時(shí)特征向量；

5、將所述實(shí)時(shí)特征向量輸入預(yù)先訓(xùn)練好的預(yù)測模型，獲得各類添加劑的第一預(yù)測投料量；其中，所述實(shí)時(shí)特征向量包括當(dāng)前混合物料的溫度、當(dāng)前混合物料的粘度、生產(chǎn)設(shè)備壓力、已投添加劑的類型、已投添加劑的投料量、已投添加劑的投料速度和已投添加劑的加工時(shí)長；所述當(dāng)前混合物料包括原料和已投添加劑；

6、將所述實(shí)時(shí)特征向量和各類添加劑的第一預(yù)測投料量輸入預(yù)先訓(xùn)練好的強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型，獲得各類添加劑的第二預(yù)測投料量以及累計(jì)獎(jiǎng)勵(lì)；其中，所述累計(jì)獎(jiǎng)勵(lì)指的是在實(shí)時(shí)特征向量表征的當(dāng)前狀態(tài)下采取第二預(yù)測投料量的累計(jì)獎(jiǎng)勵(lì)值；

7、當(dāng)所述累計(jì)獎(jiǎng)勵(lì)達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)，按照所述第二預(yù)測投料量，控制各類添加劑進(jìn)行投料。

8、在一些實(shí)施例中，控制各類添加劑進(jìn)行投料之后，所述方法還包括：

9、獲取投料后的塑料成品的多個(gè)實(shí)際質(zhì)量指標(biāo)；

10、計(jì)算多個(gè)所述實(shí)際質(zhì)量指標(biāo)與其各自對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)之間的偏差值的平均值，標(biāo)記為平均偏差；

11、當(dāng)所述平均偏差大于指定差值時(shí)，對(duì)所述實(shí)時(shí)特征向量進(jìn)行協(xié)方差分析獲得目標(biāo)特征向量，將所述目標(biāo)特征向量輸入所述預(yù)測模型，獲得各類添加劑的第三預(yù)測投料量；

12、將所述目標(biāo)特征向量和各類添加劑的第三預(yù)測投料量輸入所述強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型，獲得各類添加劑的第四預(yù)測投料量；

13、在下次投料時(shí)，按照所述第四預(yù)測投料量控制各類添加劑進(jìn)行投料。

14、在一些實(shí)施例中，獲取投料后的塑料成品的實(shí)際質(zhì)量指標(biāo)之后，所述方法還包括：

15、根據(jù)所述實(shí)際質(zhì)量指標(biāo)，計(jì)算強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型的獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)指標(biāo)；

16、當(dāng)所述獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)指標(biāo)小于預(yù)設(shè)指標(biāo)值時(shí)，對(duì)所述強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型進(jìn)行優(yōu)化訓(xùn)練。

17、在一些實(shí)施例中，根據(jù)所述實(shí)際質(zhì)量指標(biāo)，計(jì)算強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型的獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)指標(biāo)，包括：

18、通過以下公式計(jì)算強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型的獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)指標(biāo)：

19、

20、其中，r表示獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)指標(biāo)，yi是第i個(gè)實(shí)際質(zhì)量指標(biāo)，是第i個(gè)實(shí)際質(zhì)量指標(biāo)對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)，n是實(shí)際質(zhì)量指標(biāo)的數(shù)量。

21、在一些實(shí)施例中，在按照所述第四預(yù)測投料量控制各類添加劑進(jìn)行投料的過程中，所述方法還包括：

22、判斷塑料成品的實(shí)際質(zhì)量指標(biāo)是否異常，若異常，標(biāo)記為異常質(zhì)量指標(biāo)；

23、根據(jù)所述異常質(zhì)量指標(biāo)確定出對(duì)應(yīng)的目標(biāo)添加劑，并對(duì)所述目標(biāo)添加劑的第四預(yù)測投料量進(jìn)行調(diào)整獲得第五預(yù)測投料量，針對(duì)所述目標(biāo)添加劑按第五預(yù)測投料量進(jìn)行投料。

24、本發(fā)明第二方面公開一種塑料生產(chǎn)線的添加劑投料控制裝置，包括：

25、采集單元，用于在塑料生產(chǎn)過程中，實(shí)時(shí)采集塑料生產(chǎn)線的物料傳感數(shù)據(jù)；

26、預(yù)處理單元，用于對(duì)所述物料傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理獲得預(yù)處理數(shù)據(jù)；

27、提取單元，用于從所述預(yù)處理數(shù)據(jù)中提取多個(gè)關(guān)鍵特征數(shù)據(jù)，對(duì)多個(gè)所述關(guān)鍵特征數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和歸一化處理獲得實(shí)時(shí)特征向量；

28、第一預(yù)測單元，用于將所述實(shí)時(shí)特征向量輸入預(yù)先訓(xùn)練好的預(yù)測模型，獲得各類添加劑的第一預(yù)測投料量；其中，所述實(shí)時(shí)特征向量包括當(dāng)前混合物料的溫度、當(dāng)前混合物料的粘度、生產(chǎn)設(shè)備壓力、已投添加劑的類型、已投添加劑的投料量、已投添加劑的投料速度和已投添加劑的加工時(shí)長；所述當(dāng)前混合物料包括原料和已投添加劑；

29、第一優(yōu)化單元，用于將所述實(shí)時(shí)特征向量和各類添加劑的第一預(yù)測投料量輸入預(yù)先訓(xùn)練好的強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型，獲得各類添加劑的第二預(yù)測投料量以及累計(jì)獎(jiǎng)勵(lì)；其中，所述累計(jì)獎(jiǎng)勵(lì)指的是在實(shí)時(shí)特征向量表征的當(dāng)前狀態(tài)下采取第二預(yù)測投料量的累計(jì)獎(jiǎng)勵(lì)值；

30、第一控制單元，用于在所述累計(jì)獎(jiǎng)勵(lì)達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)，按照所述第二預(yù)測投料量，控制各類添加劑進(jìn)行投料。

31、在一些實(shí)施例中，還包括：

32、獲取單元，用于在所述第一控制單元控制各類添加劑進(jìn)行投料之后，獲取投料后的塑料成品的多個(gè)實(shí)際質(zhì)量指標(biāo)；

33、計(jì)算單元，用于計(jì)算多個(gè)所述實(shí)際質(zhì)量指標(biāo)與其各自對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)之間的偏差值的平均值，標(biāo)記為平均偏差；

34、分析單元，用于在所述平均偏差大于指定差值時(shí)，對(duì)所述實(shí)時(shí)特征向量進(jìn)行協(xié)方差分析獲得目標(biāo)特征向量；

35、第二預(yù)測單元，還用于將所述目標(biāo)特征向量輸入所述預(yù)測模型，獲得各類添加劑的第三預(yù)測投料量；

36、第二優(yōu)化單元，還用于將所述目標(biāo)特征向量和各類添加劑的第三預(yù)測投料量輸入所述強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型，獲得各類添加劑的第四預(yù)測投料量；

37、第二控制單元，用于在下次投料時(shí)，按照所述第四預(yù)測投料量控制各類添加劑進(jìn)行投料。

38、在一些實(shí)施例中，還包括：

39、衡量單元，用于在所述獲取單元獲取投料后的塑料成品的多個(gè)實(shí)際質(zhì)量指標(biāo)之后，根據(jù)所述實(shí)際質(zhì)量指標(biāo)，計(jì)算強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型的獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)指標(biāo)；

40、優(yōu)化訓(xùn)練單元，用于在所述獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)指標(biāo)小于預(yù)設(shè)指標(biāo)值時(shí)，對(duì)所述強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型進(jìn)行優(yōu)化訓(xùn)練。

41、本發(fā)明第三方面公開一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)有可執(zhí)行程序代碼的存儲(chǔ)器以及與所述存儲(chǔ)器耦合的處理器；所述處理器調(diào)用所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的所述可執(zhí)行程序代碼，用于執(zhí)行第一方面公開的塑料生產(chǎn)線的添加劑投料控制方法。

42、本發(fā)明第四方面公開一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序，其中，所述計(jì)算機(jī)程序使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行第一方面公開的塑料生產(chǎn)線的添加劑投料控制方法。

43、本發(fā)明的有益效果在于，通過在塑料生產(chǎn)過程中，實(shí)時(shí)采集塑料生產(chǎn)線的物料傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理獲得預(yù)處理數(shù)據(jù)，從預(yù)處理數(shù)據(jù)中提取多個(gè)關(guān)鍵特征數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和歸一化處理獲得實(shí)時(shí)特征向量；將實(shí)時(shí)特征向量輸入預(yù)測模型獲得各類添加劑的第一預(yù)測投料量；其中，實(shí)時(shí)特征向量包括當(dāng)前混合物料的溫度、當(dāng)前混合物料的粘度、生產(chǎn)設(shè)備壓力、已投添加劑的類型、已投添加劑的投料量、已投添加劑的投料速度和已投添加劑的加工時(shí)長；當(dāng)前混合物料包括原料和已投添加劑；然后將實(shí)時(shí)特征向量和各類添加劑的第一預(yù)測投料量輸入強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型獲得各類添加劑的第二預(yù)測投料量以及累計(jì)獎(jiǎng)勵(lì)，當(dāng)累計(jì)獎(jiǎng)勵(lì)達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)，按照第二預(yù)測投料量控制各類添加劑進(jìn)行投料，從而可以基于實(shí)時(shí)監(jiān)測到的塑料生產(chǎn)線的物料傳感數(shù)據(jù)，預(yù)測各類添加劑的預(yù)測投料量，并進(jìn)一步優(yōu)化預(yù)測投料量，從而無需依賴人為干預(yù)，可以提高自適應(yīng)能力，進(jìn)而提高添加劑投料控制精確性。