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申请/专利权人:册亨县工业和科学技术局
摘要:本发明公开了一种榨油机的数字化控制方法,旨在通过精确的参数控制提高出油率同时降低能耗和成本。该方法分为模型训练和机器运行两个阶段。在模型训练阶段,通过采集油料的进料量、含水量和榨油机转速等数据,构建一个预测出油率的优化模型,并通过拉格朗日函数求解超平面参数,从而得到出油率预测函数。在机器运行阶段,实时调整进料量和转速,根据预测模型和成本函数计算最优参数,实现出油率的最大化和成本的最小化。本发明通过自动化采集和精确模拟油料特性与榨油参数之间的关系,有效提高了榨油效率和经济效益。
主权项:1.一种榨油机的数字化控制方法,其特征在于,所述方法包括模型训练阶段和机器运行阶段;所述模型训练阶段包括以下步骤:S1_1、数据采集:将油料以设定间隔传送给榨油机,间隔数量为N+1个,油料被N+1个间隔划为N组,最先进入榨油机的一组油料为第1组;检测第i组油料进入榨油机时对应进料状态向量和出油率i的取值为1到N之间的正整数;xi1表示第i组油料进入榨油机时对应的进料量、xi2表示第i组油料进入榨油机时对应的平均含水量,xi3表示第i组油料进入榨油机时对应的平均转速,yi1表示第i组油料进入榨油机时对应的出油量,yi2表示第i组油料进入榨油机时对应的出渣量;S1_2、构建训练样本集S1_3、构建优化问题拉格朗日函数, 其中,表示出油率预测函数中估计建模形式中非线性函数的权重,b表示中的偏置项,γ表示正则化参数,ei表示输出的实际值和预测值之间的回归误差;S1_4、对拉格朗日函数中的b、ei和ai分别求导得到超平面参数线性方程组, 其中,E=[1,…,1]T,Ω是一个N×N核函数的对称矩阵:i和j均是1至N的正整数,σ表示核函数带宽;S1_5、求解超平面参数线性方程组获得出油率预测函数 所述机器运行阶段包括以下步骤:S2_1、将油料连续的输送给榨油机,测量当前的实时进料量x1和实时油料含水量x2;S2_2、以实时油料含水量x2为固定值,以实时进料量x1和榨油机转速x3为自由变量,构建收益函数Ψx1,x3, 其中,ω0表示单位质量的油的价格,f1x1表示与实时进料量相关的成本函数,f2x2表示与实时油料含水量相关的成本函数,f3x3表示与榨油机转速相关的成本函数;S2_3、求解使收益函数Ψx1,x3获得最大值时的最优实时进料量x1和最优榨油机转速x3;S2_4、将榨油机实时进料量调整为最优实时进料量x1,将榨油机转速调整为最优榨油机转速x3。
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