基于智能算法的生活用纸皱纹质量在线软测量模型开发

发布时间：2023-07-25 01:31

　　近几年,人们的生活水平不断提高,在生活用纸品质和皱纹等级划分和皱纹质量控制方面有更高的要求。起皱是生活用纸生产中最重要的环节,不仅影响纸机的生产效率和后加工环节,还直接影响纸张品质。目前,国内生活用纸企业划分皱纹等级以人工肉眼检测为主,既存在主观误差,也不能对皱纹质量进行实时在线监测,影响了生活用纸皱纹质量的提高。随着工业互联网的发展,企业积累了大量的历史数据,利用数据挖掘和机器学习相关知识挖掘历史数据中的有价值的信息是工业互联网发展的方向。本研究以生活用纸企业造纸过程为对象,以生活用纸企业历史数据为基础,通过相关性分析等方法,选择合适的变量作为皱纹质量在线软测量模型的输入,建立生活用纸皱纹质量软测量模型,实现生活用纸皱纹质量的在线软测量。然后通过对起皱过程工况和能耗数据进行预处理,用核主成分分析(KPCA)对数据进行降维,建立DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise)聚类模型,对数据进行聚类分析,找到工况之间的内部特征,识别最佳工况,评估节能潜力。最后,将建立的模型进行开发和工业验证,使模型真...

【文章页数】：107 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题的背景与意义
    1.2 课题的研究现状
        1.2.1 生活用纸起皱过程研究现状
        1.2.2 软测量技术及其应用
    1.3 主要研究内容及拟解决的关键问题
        1.3.1 拟解决的关键问题
        1.3.2 主要研究内容
第二章 数据采集与特征选择
    2.1 原始数据的采集
        2.1.1 制浆和造纸过程数据采集
        2.1.2 皱纹质量数据采集
    2.2 数据预处理
        2.2.1 数据清洗
        2.2.2 纤维形态数据处理和数据匹配
    2.3 特征选择
        2.3.1 相关性分析
    2.4 本章小结
第三章 生活用纸皱纹质量软测量模型建立
    3.1 生活用纸皱纹质量特性分析
    3.2 建模使用算法介绍
        3.2.1 GBRT和 Ada Boost
        3.2.2 随机森林
        3.2.3 支持向量机
    3.3 生活用纸表面粗糙度建模
    3.4 生活用纸皱纹深度建模
    3.5 生活用纸皱纹频率建模
    3.6 生活用纸皱纹等级建模
    3.7 本章小结
第四章 基于DBSCAN聚类的生活用纸起皱过程最佳工况识别
    4.1 引言
    4.2 核主成分分析(KPCA)
    4.3 DBSCAN聚类
    4.4 参数调节与模型建立
    4.5 本章小结
第五章 皱纹质量在线软测量模型开发与应用
    5.1 皱纹质量在线软测量模型的开发
        5.1.1 在线数据的获取功能模块
        5.1.2 特征选择功能模块
        5.1.3 结果预测功能模块
        5.1.4 皱纹质量软测量模型开发结果
    5.2 皱纹质量在线软测量模型的验证与应用
        5.2.1 皱纹质量在线软测量模型的离线验证
        5.2.2 皱纹质量在线软测量模型的在线验证与应用
    5.3 本章小结
结论与展望
    1 结论
    2 主要创新点
    3 展望
参考文献
附录
    1.标准样纸皱纹质量图片
    2.python3代码程序
        2.1 数据预处理
        2.2 特征选择和模型的建立
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3836905