用于PE膜表面晶点的工艺控制方法及存储介质与流程

用于pe膜表面晶点的工艺控制方法及存储介质
技术领域
1.本发明涉及pe膜生产制备技术领域，特别涉及用于pe膜表面晶点的工艺控制方法及存储介质。


背景技术：

2.在生产制备pe膜的过程中，通常会采用管式反应器。但是管式反应器制备pe膜时往往会产生“晶点”现象，pe膜表面出现的“晶点”实际上是由过度聚合物构成，这意味着这些“晶点”区域的聚合物分子量相较于其周围的同种聚合物具有更高的分子量。
3.现有研究表明，在pe膜的聚合反应中，长链支化反应是产生大分子聚合物的主要途径。长链支化是大分子之间链转移的结果，具体来说，一个聚合物基从聚合物主链上获取一个氢原子，从而中断了其链的增长，这导致一个聚合物基的终止。然而，主链上又生成了一个新的自由基，这个自由基从这个中心继续聚合，形成了一个与主链长度相同的支链，从而使得相对分子质量倍增。
4.因此，如果支链过多，链转移的次数也会增加，这种恶性循环就容易产生网状结构，最终形成流动性极差的凝胶状交联聚合物。在pe膜的加工过程中，这些聚合物会生成类似于“晶点”的结构，也就是所谓的“过度聚合物”；这种晶点的产生会严重影响pe膜的质量。
5.以学术论文《微晶pe保护膜2024h质量改进及应用》(张顺强剡军)(dol:10.19690/i.issn1004-3055 20190154)的研究表明，过度聚合物的形成主要由两个因素引起：
6.1)粘壁效应：在设备启动阶段，如果反应区内反应建立的时间过长，且分子质量调节剂的添加量不足，这将容易导致聚合物黏度的增加。因此，反应器内的聚合物流速较低，聚合物会粘附在反应器内壁。在短期停工检修过程中，反应器的热水温度控制较高，当空气进入反应器后，空气中的氧成为活性引发剂，与反应器内壁粘附的物料发生交联反应，形成凝胶状的高分子聚合物。在生产过程中，这种聚合物会在周期脉冲的影响下，不定期地被气流冲刷下来，进入树脂物料中，并在加工过程中形成晶点。
7.2)挤压过程中的凝胶效应：在设备生产低指数产品时，由于黏度大，聚合物容易粘附在挤压机螺杆及其管壁上。在长期的高温条件下，这些物质容易形成凝胶或者被碳化。由于设备使用的是复配过氧化物，其中的二叔丁基过氧化物(dtbp)的半衰期较长，因此在产品进入挤压机时，可能仍有微量的未完全反应的dtbp存在。在挤压机的高温和螺杆机械应力的共同作用下，流动的熔融树脂也可能发生一定的交联反应，形成大分子交联物料。这些类似凝胶、碳化物以及大分子交联物料会进入产品中，在膜加工中以晶点形式出现。
8.3)除此之外，大气粉尘的因素也会对产生影响，但这可以通过建立无尘车间来解决，因此在这里不再考虑大气粉尘的内容。
9.在现有技术中，通常采用如下技术手段降低粘壁效应和凝胶效应产生交联聚合物的可能性，从而提高聚乙烯(pe)膜的工艺效果。具体来说：
10.1)对于粘壁效应的控制：在设备停机期间，我们可以将反应器的热水温度调整至低于低温引发剂引发温度。在设备启动初期，我们需要快速建立各个反应区的温度峰值，以
确保熔融料的连续流动性。一旦建立反应后，如果发现有粘壁现象，我们应立即提高低压和中压热水的温度，以及时减少并解决连续粘壁问题。
11.2)对于挤压过程中的凝胶效应的控制：为了降低挤压过程中产生的凝胶量，我们可以降低反应区的高温引发剂dtbp的比例，从而减少挤压机中可能仍存在的微量未完全反应的dtbp。同时，我们也可以在生产薄膜期间降低挤压机筒体的温度，以减少熔融物料在挤压造粒过程中的交联反应。
12.但是，经过发明人长期工作与研究发现，上述传统的优化反应工艺控制方法中存在如下的技术问题亟需解决：
13.(1)被动性：传统技术是被动性的，即在问题出现后才会采取措施进行处理。例如，在设备停机期间降低温度或者在设备运行中发现粘壁或凝胶问题后才调整温度。这种被动性可能导致问题已经发生且影响已经产生，无法在问题出现前及时进行干预和预防。
14.(2)基于经验和试错：传统技术往往基于经验和试错，即根据以往经验和实验来调整温度等参数。这可能导致优化过程缓慢且不稳定，需要不断的尝试和调整。此外，这种方式可能无法应对复杂的工艺条件和变化。
15.(3)人工干预：传统技术通常需要人工操作和监测，需要操作人员根据实时情况来调整温度等参数。这可能会导致操作误差和生产不一致性，特别是在连续生产过程中。
16.(4)反应迟钝：由于传统技术的被动性，响应问题需要一定的时间，特别是在问题发生后的处理阶段。这可能导致问题已经严重影响生产质量甚至导致停产。
17.为此，提出用于pe膜表面晶点的工艺控制方法及存储介质。


技术实现要素：

18.有鉴于此，本发明实施例希望提供用于pe膜表面晶点的工艺控制方法及存储介质，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，即被动性、基于经验和试错、人工干预和反应迟钝，并对此至少提供一种有益的选择；
19.本发明实施例的技术方案是这样实现的：
20.第一方面
21.用于pe膜表面晶点的工艺控制方法：
22.该工艺控制方法旨在降低聚乙烯(pe)膜生产过程中产生粘壁和凝胶效应的可能性，从而提高工艺效果和生产效率。
23.track-1:采用元胞自动机模型
24.在本轨道中，引入了元胞自动机模型，以实现对管式反应器中粘壁效应的控制。
25.定义转换函数：本发明将管式反应器的反应区划分为若干个元胞，每个元胞由一个温度传感器所检测的区域范围组成。
26.定义元胞：每个温度传感器所检测的区域对应一个元胞，表示为c
i，j
，其中i和j表示元胞的坐标；
27.属性：每个元胞具有温度属性，表示为t
i，j
；
28.邻居关系：n
i，j
；元胞c
i，j
的邻居表示为：
29.n
i，j
＝c
i-1，j
，c
i+1，j
，c
i，j-1
，c
i，j+1
30.预测温峰和粘壁产生几率：在管式反应器停车期间，当反应器热水温度低于低温
引发剂的引发温度，本发明通过转换函数预测整体反应区的温峰，并进一步预测下一时间步的粘壁效应产生几率。
31.定义转换函数：
32.f
p
(t
i，j
，n
i，j
)
33.用于预测下一时间步的温度变化和粘壁效应的产生几率；
34.转换函数f
p
(t
i，j
，n
i，j
)包括元胞自身的温度和邻居元胞的温度；
35.粘壁效应控制策略：如果粘壁产生几率超过转换函数的阈值，算法会立即与控制器交互，提高低压和中压热水温度，从而迅速减少并解决反应连续粘壁问题。
36.转换函数f
p
(t
i，j
，n
i，j
)是基于元胞自身的温度和邻居元胞的温度的线性组合：
37.元胞自身的温度t
i，j
和邻居元胞的温度的线性组合：
[0038][0039]
其中，t
total
表示邻居影响后的总温度，wn是邻居n的权重(可以根据距离、位置等因素进行调整)，tn是邻居n的温度；
[0040]
定义温度变化率t
change
：
[0041]
t
change
＝t
total-t
i，j
[0042]
温度变化率t
change
表示预测的温度变化；
[0043]
定义粘壁效应的产生几率p
sticky
：
[0044]
p
sticky
＝k
·
t
change
[0045]
其中，k是一个正比例系数，用于将温度变化转化为产生粘壁效应的几率。k的具体值可以根据实际情况进行调整。
[0046]
track-2:采用元胞自动机模型
[0047]
在本轨道中，本发明继续应用元胞自动机模型，以降低挤压过程中的凝胶效应。
[0048]
定义线性转换函数f
p
(t
′
i，j
，n
′
i，j
)：将挤压机管壁内的每个温度传感器所检测的区域范围划分为元胞，本发明引入线性转换函数，用于预测下一时间步的凝胶效应产生几率：
[0049][0050]
其中，a’、b’和c’n’是权重系数，用来调整各项之间的贡献；t
′
n，
是邻居n’的温度；n’是相邻元胞的集合。
[0051]
凝胶效应控制策略：如果凝胶产生几率超过线性转换函数的阈值，算法会立即与控制器交互，降低挤压机筒体的温度，预先减少熔融物料在挤压造粒过程中的交联。
[0052]
track-3:采用d-s证据理论
[0053]
本轨道旨在验证track-1和track-2的预测精度，确保所提出的智能控制算法的有效性。
[0054]
d-s证据理论验证：本发明引入d-s证据理论，设于track-1和track-2与控制器交互的通路之间。此环节会将实际采集的温度数据与已知的管式反应器和挤压机的证据进行对比，从而验证预测的粘壁和凝胶效应的产生情况。
[0055]
设空间和初始证据：设空间h包括两个假设：h1表示需要执行管式反应器的控制策
略，h2表示需要执行挤压机的控制策略；
[0056]
导入实验数据：对于管式反应器而言，建立温峰时间/min在调整前为15～20min，调整后为10～15min；停车反应器温度/℃在调整前为140～160，调整后为120～130；对于挤压机而言，挤压机筒体温度/℃在调整前为210～230，调整后为190～210；挤压机过滤网粒径/μm在调整前为20/40/60/40，在调整后为20/40/80/40；
[0057]
对于每个假设：使用实验数据进行建模，计算每个温度传感器的置信度分配m
sensor
；
[0058]
将每个传感器的置信度分配m
sensor
综合得到管式反应器的综合置信度分配m
reactor
和挤压机的综合置信度分配m
extruder
[0059]
计算验证置信度：
[0060]
对于管式反应器的控制策略h1，计算验证置信度m
verify，reactor
：
[0061][0062]
对于挤压机的控制策略h2，计算验证置信度m
verify，extruder
：
[0063][0064]
使用sigmoid函数将实验数据映射到[0,1]范围内的值，用于表示验证置信度，其中包括：
[0065]
管式反应器的控制策略阈值：
[0066][0067]
其中t
peak，adjusted
是调整后的温峰时间，即在10～15分钟范围内的时间值；
[0068]
挤压机的控制策略阈值：
[0069][0070]
其中t
cylinder，adjusted
是调整后的挤压机筒体温度，即在190～210℃范围内的温度值。
[0071]
提高元胞自动机测算精度：在验证过程中，通过比对实际数据和预测数据，不断调整元胞自动机模型的参数，以提高其测算精度和可靠性。
[0072]
第二方面
[0073]
一种存储介质：
[0074]
本节将详细介绍一种特殊的存储介质，其中存储了执行上述用于聚乙烯(pe)膜表面晶点的工艺控制方法的程序指令。这种存储介质为工艺控制系统提供了智能化和自动化的能力，使其能够根据实时数据和预测模型，实时地监控、调整和优化pe膜生产过程。
[0075]
该存储介质内存储了完整的程序指令，包括track-1、track-2和track-3中所述的元胞自动机模型、转换函数、控制策略以及d-s证据理论验证的算法。这些程序指令为工艺控制系统提供了智能预测、响应和调整的能力。
[0076]
存储介质中的程序指令能够实时监控管式反应器和挤压机的温度传感器数据，进
行实时数据分析和处理，以便及时检测粘壁和凝胶效应的产生情况。存储介质中储存了预测模型，这些模型基于元胞自动机和线性转换函数，能够预测未来的温度变化、粘壁和凝胶效应产生几率。存储介质中的程序指令根据预测模型和实际数据，实现智能控制策略。一旦检测到粘壁或凝胶效应的可能性，系统会立即与控制器交互，调整温度等参数，以解决问题。
[0077]
存储介质中的程序指令还实现了d-s证据理论的验证环节，确保预测的结果与实际数据相符，进一步提高了工艺控制的可靠性和精度。
[0078]
与现有技术相比，本发明所提供的用于pe膜表面晶点的工艺控制方法及存储介质的有益效果如下：
[0079]
一、智能化预测和控制：本发明基于元胞自动机模型和d-s证据理论，能够实时预测粘壁和凝胶效应的产生概率，从而实现对工艺过程的智能化预测和控制。这使得生产过程更加稳定，减少了不良品的产生。
[0080]
二、自动化调整：本发明能够自动地根据实时采集的温度数据进行调整，无需人工干预。一旦预测概率超过阈值，算法会自动触发相应的温度调整策略，保持工艺参数在合适的范围内，提高了生产的自动化水平。
[0081]
三、减少人为错误：传统工艺往往依赖于人工的经验和试错，容易受到操作人员技能水平和主观判断的影响。而本发明基于数学模型和实验数据，减少了人为错误的可能性，提高了工艺的一致性和稳定性。
[0082]
四、快速响应：由于本发明可以实时监测和预测，能够迅速地对温度变化和效应产生概率进行判断，从而快速地采取相应的控制措施，避免了问题的扩大和影响，提高了工艺的反应速度。
[0083]
五、提高生产效率：本发明通过优化工艺参数，减少了粘壁和凝胶效应的发生，降低了生产中断和废品的产生，从而提高了生产效率和产量。
[0084]
六、精确度和稳定性：本发明综合考虑多个因素，如温度、黏度等，进行预测和调整，能够实现更精确的控制。这有助于提高产品的质量一致性和工艺的稳定性。
附图说明
[0085]
为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0086]
图1为本发明的逻辑示意图；
[0087]
图2为本发明的实施例十的示意图；
[0088]
图3为本发明的实施例十的示意图；
具体实施方式
[0089]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不
违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制；
[0090]
实施例一：
[0091]
在现有技术中，通常采用提高低压和中压热水的温度的技术手段，以及降低挤压机筒体的温度以降低粘壁效应和凝胶效应产生交联聚合物的可能性；为了进一步克服上述传统技术中的被动性、基于经验和试错、人工干预和反应迟钝的技术缺陷，请参阅图1，本具体实施方式将提供相关技术方案：
[0092]
用于pe膜表面晶点的工艺控制方法：
[0093]
首先以阵列形式均匀安装于管式反应器的反应区内的以及挤压机管壁内的若干个温度传感器所检测输出的温度；随后并列同步实施如下步骤：
[0094]
track-1:采用元胞自动机模型：定义转换函数，在管式反应器的反应区内，将每个温度传感器所检测的区域范围视为一个元胞；在管式反应器停车期间，当反应器热水温度调至低温引发剂引发温度以下后，对整体反应区的温峰进行预测，并进一步预测下一时间步下粘壁效应的产生几率；当粘壁效应的产生几率突破了该转换函数的阈值后，立即与控制器交互，提高低压热水和中压热水温度，及时减少并解决反应连续粘壁的问题；
[0095]
track-2:采用元胞自动机模型：定义线性转换函数，挤压机管壁内，将每个温度传感器所检测的区域范围视为一个元胞；线性转换函数预测下一时间步下的凝胶效应的产生几率；当凝胶效应的产生几率突破了线性转换函数的阈值后，立即与控制器进行交互，降低挤压机筒体的温度系统的温度，预先减少熔融物料在挤压造粒过程中的交联；
[0096]
track-3:采用d-s证据理论：设于track-1和track-2与控制器交互的通路之间，用于验证track-1和track-2的预测精度。
[0097]
具体的：当应用于聚乙烯(pe)膜表面晶点的工艺控制方法时，以下技术步骤被采取，旨在提高生产工艺的效果和产品质量。这些步骤基于对管式反应器和挤压机的温度控制，以及使用元胞自动机模型和d-s证据理论进行智能化的预测和验证：
[0098]
(1)温度传感器安装：首先，在管式反应器的反应区内以及挤压机管壁内均匀安装若干个温度传感器。这些传感器将实时检测温度，并输出相应的数据。
[0099]
(2)track-1:粘壁效应控制：在管式反应器停车期间，系统根据温度传感器检测到的数据，将反应器热水温度调整至低于低温引发剂的引发温度。此举旨在降低反应器内熔融物料的温度，从而减少粘壁效应的产生。系统利用元胞自动机模型预测整体反应区的温度峰值，随后预测下一时间步中粘壁效应产生的几率。一旦粘壁效应的几率超过预设的阈值，系统立即与控制器交互，升高低压和中压热水的温度。通过这种主动调控，粘壁问题得以及时减少和解决，确保了生产的连续性和稳定性。
[0100]
(3)track-2:凝胶效应控制：通过元胞自动机模型，每个挤压机管壁内的温度传感器所检测的区域被视为一个元胞。系统定义了线性转换函数，用于预测下一时间步中凝胶效应的产生几率。该函数基于温度数据和凝胶效应的关联性，提前预测凝胶的可能产生。当凝胶效应的几率超过设定的线性转换函数阈值时，系统自动与控制器交互，降低挤压机筒体的温度系统的温度。通过主动降低温度，系统减少了挤压造粒过程中熔融物料的交联反应，从而有效地控制凝胶效应的产生。
[0101]
(4)track-3:d-s证据理论验证：track-3位于track-1和track-2与控制器交互的通路之间，起到验证预测精度的关键作用。系统根据实验数据和设定的证据，使用d-s证据
理论对track-1和track-2的预测结果进行验证。这种验证确保了预测模型与实际数据的一致性，从而提高了工艺控制的可靠性。通过这一验证环节，系统能够更加精确地评估管式反应器和挤压机的温度控制策略，实现智能工艺控制的优势。
[0102]
总结性的，针对传统技术中的相关问题，本具体实施方式采用了如下的技术手段或特征实现了解决：
[0103]
(1)被动性的解决：智能控制算法基于元胞自动机模型和d-s证据理论，能够实时监测温度变化，并预测粘壁和凝胶效应的产生概率。这使得算法能够在问题出现前主动预测并采取措施，从而避免了被动处理问题的情况。
[0104]
(2)基于经验和试错的解决：智能控制算法不仅仅是基于以往的经验和试错，而是通过建立数学模型和分析实验数据，将温度、黏度、邻居温度等因素综合考虑，制定了粘壁和凝胶效应的预测模型。这使得算法更准确地理解反应和挤压过程中的因素，不再依赖于单一经验。
[0105]
(3)人工干预的解决：智能控制算法基于传感器实时采集的数据，能够自动地进行温度调整和控制，无需人工干预。算法根据预测模型和证据理论，自动判断是否需要提高低压热水和中压热水温度，或降低挤压机筒体温度，以减少粘壁和凝胶效应的可能性。
[0106]
(4)反应迟钝的解决：由于智能控制算法实时地监测温度和预测效应产生概率，其反应速度更快。一旦预测概率超过阈值，算法会立即触发相应的控制策略，从而及时地减少或消除粘壁和凝胶问题。
[0107]
以上所述具体实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述具体实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0108]
实施例二
[0109]
根据上述具体实施方式及实施例，本实施例进一步的提供如下技术方案：
[0110]
在track-1中的元胞自动机模型旨在针对管式反应器中的粘壁效应进行控制。为了实现这一目标，本实施例按照以下步骤操作：
[0111]
对于管式反应器的反应区域，本实施例将每个温度传感器所检测的区域视为一个元胞，用c
i，j
来表示，其中i和j表示元胞在坐标系中的位置。这样，整个反应区域就被划分成一个元胞网格。
[0112]
属性：每个元胞都具有一个温度属性，表示为t
i，j
；这个温度属性对应着元胞内的温度情况，它是本实施例预测和控制的关键参数之一。
[0113]
为了考虑元胞之间的相互影响，本实施例引入邻居关系n
i，j
；元胞c
i，j
的邻居元胞包括其上、下、左、右四个方向上的元胞，表示为：
[0114]ni，j
＝c
i-1，j
，c
i+1，j
，c
i，j-1
，c
i，j+1
[0115]
定义转换函数：这个函数用于预测下一个时间步中的温度变化和粘壁效应的产生几率。转换函数综合考虑了元胞自身的温度：
[0116]fp
(t
i，j
，n
i，j
)
[0117]
用于预测下一时间步的温度变化和粘壁效应的产生几率；
[0118]
转换函数f
p
(t
i，j
，n
i，j
)包括元胞自身的温度和邻居元胞的温度；
[0119]
控制策略：当预测的粘壁效应产生几率超过阈值，立即与控制器交互，提高低压热
水和中压热水温度，及时减少并解决反应连续粘壁的问题。
[0120]
具体的，在管式反应器停车期间，系统会将反应器热水温度调整至低于低温引发剂的引发温度以下，以降低粘壁效应的产生。在运行过程中，本实施例通过转换函数f
p
(t
i，j
，n
i，j
)预测下一时间步中粘壁效应的产生几率。如果这个几率超过了预先设定的阈值，系统立即与控制器交互，提高低压和中压热水的温度。通过这种即时的反应，系统能够迅速减少和解决反应区域内连续粘壁问题，确保生产的连续性和稳定性。
[0121]
具体的，元胞的温度是其状态的重要指示。高温可能会导致粘壁效应的发生，因此元胞自身温度t
i，j
是影响粘壁效应的关键因素之一。邻居元胞的温度同样会对当前元胞的状态产生影响。如果周围的元胞温度也较高，可能会加剧粘壁效应的发生。
[0122]
优选的，本实施例可以对转换函数f
p
(t
i，j
，n
i，j
)转换为：
[0123][0124]
这个转换函数实际上是一个sigmoid函数的应用。本实施例将元胞自身温度t
i，j
以及邻居元胞温度的总和结合起来，减去一个预设的阈值。这个阈值的设定是根据实际情况来确定的，它可以看作是粘壁效应产生的临界条件。
[0125]
进一步优选的：sigmoid函数的作用是将输入映射到[0,1]的范围，这样可以表示出产生粘壁效应的可能性。sigmoid函数的形式为：
[0126]
sigmoid(x)＝1/(1+e
(-x)
)
[0127]
将上述元胞自动机的逻辑与sigmoid函数结合起来，就可以预测出当前元胞在下一个时间步中产生粘壁效应的概率。当这个概率超过预先设定的阈值时，系统就会触发与控制器的交互，提高低压和中压热水的温度，从而及时减少和解决反应区域内的连续粘壁问题。
[0128]
可以理解的是，通过上述逻辑，转换函数f
p
(t
i，j
，n
i，j
)成为了智能控制的核心，它在预测粘壁效应的产生几率方面发挥着关键的作用，确保了管式反应器的连续生产过程的稳定性和高效性。
[0129]
进一步的，通过这一track-1中的元胞自动机模型，本实施例能够针对管式反应器中的粘壁效应进行精确的预测和控制，实现更高效的生产工艺。这个模型结合了温度传感器数据、元胞自动机模型和智能控制策略，为pe膜的生产质量和稳定性提供了有效的保障。
[0130]
以上所述具体实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述具体实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0131]
实施例三
[0132]
根据上述具体实施方式及实施例，本实施例进一步的提供如下技术方案：
[0133]
在track-1中：转换函数f
p
(t
i，j
，n
i，j
)是基于元胞自身的温度和邻居元胞的温度的线性组合：
[0134]
具体的，首先，本实施例考虑了元胞自身的温度t
i，j
，以及邻居元胞的温度。这些温
度通过线性组合被结合成一个总温度t
total
，该总温度反映了邻居对当前元胞温度的影响。这个线性组合的计算是为了更好地捕捉邻居元胞对当前元胞的影响。元胞自身的温度t
i，j
和邻居元胞的温度的线性组合：
[0135][0136]
其中，t
total
表示考虑邻居影响后的总温度，wn是邻居n的权重，tn是邻居n的温度；
[0137]
定义温度变化率t
change
，它表示预测的温度变化。温度变化率是通过元胞自身温度和邻居影响后的总温度之间的差值来计算的：
[0138]
t
change
＝t
total-t
i，j
[0139]
可以理解的是，t
change
的计算可以帮助本实施例预测在下一个时间步中温度的变化趋势；
[0140]
温度变化率t
change
表示预测的温度变化；
[0141]
定义粘壁效应的产生几率p
sticky
，这个几率是基于温度变化率t
change
计算的，通过一个正比例系数k来衡量：
[0142]
p
sticky
＝k
·
t
change
[0143]
其中，k是一个正比例系数，用于将温度变化转化为产生粘壁效应的几率。
[0144]
在本方案中：可以将元胞自动机中的温度变化和邻居影响结合起来，利用线性组合和正比例关系，预测下一个时间步中产生粘壁效应的几率。当这个几率超过预先设定的阈值时，智能控制系统会立即与控制器交互，执行相关控制策略，以及时降低温度，减少和解决反应连续粘壁的问题。这种方法有效地将预测和主动控制相结合，提高了管式反应器的稳定性和生产效率。
[0145]
具体的，wn是邻居n的权重，可以根据邻居元胞与当前元胞的距离、位置以及其他相关因素进行调整。这样的调整可以使模型更准确地反映出不同邻居对当前元胞的影响程度；
[0146]
优选的，考虑距离影响：如果邻居与当前元胞的距离越近，那么它的影响会更大。因此，可以使用一个与距离有关的函数来调整权重。其可以使用逆距离平方函数：
[0147][0148]
优选的，考虑位置影响：邻居在不同位置上具有不同的影响。例如，靠近当前元胞中心的邻居可能对温度变化有更大的影响。可以根据邻居的位置来调整权重。
[0149]
优选的，考虑领域划分：将邻居划分为不同的领域，不同领域的邻居有不同的权重。这种划分可以根据实际情况进行，比如根据邻居在水平或垂直方向上的位置等。
[0150]
具体的，k是一个正比例系数，k的具体值可以根据实际情况进行调整；它表示了温度变化率与粘壁效应产生几率之间的关系。当温度变化率较大时，粘壁效应的产生几率会相应增加。可以通过实验数据来估计不同温度变化率下粘壁效应产生的几率，并根据这些数据来优化确定k的值。也可以借助已有的物理模型或已知的反应机制，通过模拟预测不同温度变化率下粘壁效应几率，然后校准k的值。
[0151]
示例性的，管式反应器包含一个3*3的元胞网格，每个元胞对应一个温度传感器。设元胞自身温度t
i，j
为150℃，并且元胞的邻居温度如下：
[0152]
t
i-1，j
＝145℃，t
i+1，j
＝155℃，t
i，j-1
＝148℃，t
i，j+1
＝152℃
[0153]
取邻居权重wn相同，即wn为0.25(每个邻居权重都是0.25)；然后，本实施例可以计算元胞的总温度t
total
：
[0154]
t
total
＝150+0.25
·
(145+155+148+152)＝150+150＝300
[0155]
接下来，本实施例可以计算温度变化率t
change
：
[0156]
t
change
＝t
total-t
i，j
＝300-150＝150
[0157]
最后，根据给定的正比例系数k(0.02)计算粘壁效应的产生几率p
sticky
(％)：
[0158]
p
sticky
＝k
·
t
change
＝0.02
·
150＝3
[0159]
因此，在这个示例中，通过计算，本实施例得到了元胞自身温度和邻居温度的线性组合t
total
为300℃，温度变化率t
change
为150℃，粘壁效应产生几率p
sticky
为3％。
[0160]
以上所述具体实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述具体实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0161]
实施例四：根据上述具体实施方式及实施例，本实施例进一步的提供如下技术方案：
[0162]
在track-1中：
[0163]
将转换函数f
p
(t
i，j
，n
i，j
)进行归一化映射，以便将其输出值映射到[0,1]范围内的产生几率；使用sigmoid函数归一化映射到[0,1]范围的一个粘壁效应的阈值p
sticky
：
[0164]
在这里，本实施例将sigmoid函数应用于转换函数的输出，将f
p
(t
i，j
，n
i，j
)的结果与阈值的关系可以表示为：
[0165][0166]
其中，α是一个可调参数，用于控制转换函数输出值与产生几率之间的映射关系；e是欧拉数，用于对转换函数的输出值进行非线性映射，使其范围在[0,1]内；当阈值p
sticky
等于1时，触发控制策略。
[0167]
具体的，通过将转换函数的输出经过sigmoid函数的映射，本实施例可以将输出值限制在[0,1]范围内，代表产生粘壁效应的几率；当阈值p
sticky
达到1时，意味着预测的粘壁效应的产生几率已经非常高，触发控制策略以减少并解决粘壁问题。参数α可以用来调整转换函数输出值与产生几率之间的映射关系，从而更好地适应实际情况。通过这种方式，本实施例可以在[0,1]范围内获取一个粘壁效应的阈值p
sticky
，并根据该阈值来决定是否触发相应的控制策略，以实现智能的控制。
[0168]
具体的：参数α是用于调整转换函数的输出值与产生几率之间的映射关系的重要因素。它决定了转换函数输出值在经过sigmoid函数映射后，对产生几率的影响程度。较大的α值会使sigmoid函数的曲线变得陡峭，更容易将转换函数输出值映射到接近0或1的区域。
[0169]
选择适当的α值需要考虑具体的应用情况、实验数据以及预测模型的特点。较小的α值可能会使得转换函数输出值的变化对产生几率的影响较小，从而需要更高的产生几率才能达到阈值，相应地可能会在实际应用中导致过于保守的控制策略。较大的α值可能会使得转换函数输出值的微小变化就能对产生几率产生较大的影响，这可能会导致控制过于激
进，造成不必要的干预。
[0170]
优选的：
[0171]
(1)α＝1：适用于平衡控制和预测的场景，即转换函数的输出与产生几率之间的映射关系较为均衡，不过于激进也不过于保守。
[0172]
(2)α＝0.5：适用于相对保守的控制策略，需要较高的产生几率才会触发控制。
[0173]
(3)α＝2：适用于较激进的控制策略，即转换函数的微小变化也会对产生几率产生较大的影响，适合对粘壁问题十分敏感的情况。
[0174]
(4)α＝0.1：适用于相对稳定的系统，需要相对较高的产生几率才会触发控制。
[0175]
示例性的：α＝2，首先，设f
p
(t
i，j
)，n
i，j
)的值为0.8，按照以下步骤计算粘壁效应的阈值p
sticky
：
[0176]
(1)计算指数项-α
·fp
(t
i，j
，n
i，j
)
[0177]-α
·fp
(f
i，j
，n
i，j
)＝-2
·
0.8＝-1.6
[0178]
(2)计算sigmoid函数的分母部分
[0179][0180]
(3)计算粘壁效应的阈值p
sticky
：
[0181][0182]
所以，当选择α＝2时，f
p
(t
i，j
，n
i，j
)为0.8的情况，本实施例得到的粘壁效应的阈值p
sticky
大约为0.8321；这表示在这个情境下，粘壁效应的产生几率为83.21％。如果这个概率突破了100％，则需要执行策略。
[0183]
以上所述具体实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述具体实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0184]
实施例五：根据上述具体实施方式及实施例，本实施例进一步的提供如下技术方案：
[0185]
在track-2中的元胞自动机包括：
[0186]
定义元胞：类似于track-1，每个温度传感器所检测的区域对应一个元胞，每个温度传感器所检测的区域对应一个元胞，表示为c
′
i，j
，其中i和j表示元胞的坐标；
[0187]
属性：每个元胞具有温度属性，表示为t
′
i，j
；这代表着挤压机管壁内各个区域的温度。
[0188]
邻居关系，类似于track-1，包括其上下左右四个相邻的元胞：n
′
i，j
；元胞c
′
i，j
的邻居表示为：
[0189]n′
i，j
＝c
′
i-1，j
，c
′
i+1，j
，c
′
i，j-1
，c
i，j+1
′
[0190]
转换函数：
[0191]fp
(t
′
i，j
，n
′
i，j
)
[0192]
用于预测凝胶效应的产生几率；
[0193]
可以理解的是，因为物料黏度大，容易粘附在挤压机螺杆及其管壁上，进而容易形成凝胶或者被碳化，再进而导致交联反应；所以该函数可以进一步的线性化：
[0194][0195]
这个转换函数用于预测凝胶效应的产生几率。与track-1不同，这里采用线性转换函数来预测凝胶效应；
[0196]
控制策略：当预测的凝胶效应的产生几率突破了线性转换函数的阈值后，立即与控制器进行交互，降低挤压机筒体的温度系统的温度。
[0197]
需要指出的是，在本实施例中，与track-1不同之处在于线性转换函数f
p
(t
′
i，j
，n
′
i，j
)被用于预测凝胶效应的产生几率，而在track-1中，它被用于预测粘壁效应的产生几率。凝胶效应和粘壁效应是两种不同的现象，因此在模型中它们的处理方式有所不同。
[0198]
凝胶效应是指在挤压过程中，由于物料的特性，可能会在挤压机内部形成凝胶或碳化物，从而导致交联反应的发生。这种现象通常与物料的黏度和特性有关，因此需要采取措施来预测和控制凝胶效应的产生。由于凝胶效应的产生是一个温度相关的现象，因此使用线性转换函数来预测凝胶效应的产生几率是合理的。而在track-1中的粘壁效应是因为黏附在挤压机螺杆和管壁上，形成附着物而导致的，它与温度和黏度等因素也有关，但其产生机制和预测方式略有不同。
[0199]
由于物料的黏度大，容易粘附在挤压机螺杆及其管壁上，进而容易形成凝胶或者被碳化，从而导致交联反应的发生。这种情况可能会影响挤压工艺的稳定性和产品质量，因此需要在挤压过程中及时预测和控制凝胶效应的产生。通过使用线性转换函数来预测凝胶效应的产生几率，系统可以在凝胶效应产生前进行干预，降低挤压机筒体的温度，从而减少熔融物料在挤压造粒过程中的交联反应，提高产品的质量和工艺效果。
[0200]
以上所述具体实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述具体实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0201]
实施例六：根据上述具体实施方式及实施例，本实施例进一步的提供如下技术方案：
[0202]
在track-2中，本实施例使用线性转换函数f
p
(t
′
i，j
，n
′
i，j
)来预测挤压过程中的凝胶效应的产生几率。这个线性转换函数是基于物料黏度、元胞自身的温度以及邻居元胞的温度的线性组合构建的。
[0203]
具体的：在track-2中的线性转换函数f
p
(t
′
i，j
，n
′
i，j
)是物料黏度、元胞自身的温度和邻居元胞的温度的线性组合：
[0204][0205]
其中，a’、b’和c’n’是权重系数，用来调整各项之间的贡献；t
′
n’是邻居n’的温度；n’是相邻元胞的集合。它们可以根据实际情况进行调整。这些权重系数的设置是关键，它们决定了物料黏度、元胞自身温度以及邻居元胞温度对凝胶效应产生几率的影响程度。根据不同的生产情境和物料特性，可以通过实验或模拟来确定这些权重系数的合适值。
[0206]
通过这样的线性转换函数，系统可以预测挤压过程中凝胶效应的产生几率，从而在凝胶效应产生前及时采取控制措施，保障产品质量和工艺效果。
[0207]
具体的，在挤压过程中，物料的黏度是一个重要的影响因素，它与凝胶效应的产生
密切相关。因此，本实施例首先考虑了物料黏度的影响；然后，本实施例将元胞自身的温度c
′
i，j
以及邻居元胞的温度t
′
i，j
纳入考虑。由于凝胶效应可能受到多个相邻元胞的影响，因此本实施例使用一个求和符号来对所有邻居元胞的温度进行累加，权重系数c’n’控制着各个邻居温度的贡献。
[0208]
示例性的：由于超高相对分子质量聚乙烯熔融状态的粘度高达108pa
·
s，那么：
[0209]
元胞自身温度：t
′
i，j
＝180℃(示例值)
[0210]
现在，本实施例来估计邻居温度对凝胶效应的影响，并使用合适的权重系数来构建线性转换函数。设本实施例选择了三个相邻元胞(n1、n2和n3)，它们的温度分别是175℃、185℃和178℃；
[0211]
对于权重系数，做如下示例性选择：
[0212]a′
＝0.002(示例值)
[0213]b′
＝0.01(示例值)
[0214]
(示例值)
[0215]
(示例值)
[0216]
(示例值)
[0217]
将以上数值代入线性转换函数中：
[0218]fp
(t
′
i，j
，n
′
i，j
)＝0.002
·
0.003+0.01
·
180+0.005
·
175+0.008
·
185+0.006
·
178
[0219]fp
(t
′
i，j
，n
′
i，j
)＝0.000006+1.8+0.875+1.48+1.068＝5.343
[0220]
因此，通过这个线性转换函数，本实施例可以得到预测的凝胶效应产生几率，即f
p
(t
′
i，j
，n
′
i，j
)＝5.343。
[0221]
以上所述具体实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述具体实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0222]
实施例七：根据上述具体实施方式及实施例，本实施例进一步的提供如下技术方案：
[0223]
权重系数a'表示为一个介于0到1之间的值，其中1表示物料黏度对凝胶效应产生几率有最大的影响，0表示没有影响；
[0224]
在实际中可以通过实验或基于物料性质的理论来确定a'的值。如果某种物料的黏度较高，可以设定较大的a'值，以表示它对凝胶效应产生的影响较大。如果黏度较低，可以设定较小的a'值，表示它对凝胶效应产生的影响较小。
[0225]
权重系数b’表示为一个介于0到1之间的值，表示当前元胞自身的温度t
′
i，j
对预测凝胶效应产生几率的影响。温度会影响物料的黏稠性和反应速率，从而对凝胶效应产生几率产生影响。可以将b'视为一个权重系数，表示温度对凝胶效应的影响程度。可以根据实验数据或物理模型来确定适当的值。
[0226]
权重系数c’n’表示t
′
n’表示为一个介于0到1之间的值，表示对预测凝胶效应产生
几率的影响。相邻元胞的温度可能会影响物料的流动性和反应的扩散过程，从而影响凝胶效应。每个相邻元胞可以有不同的权重系数，表示它们对凝胶效应的不同影响程度。
[0227]
进一步的：
[0228]
a'取值范围在0到1之间，其中1表示物料黏度对凝胶效应产生几率有最大的影响，0表示没有影响。在实际中，本实施例可以根据物料的性质和黏度来确定a'的值。黏度较高的物料可能会更容易产生凝胶效应，因此可以设定较大的a'值，以表示其对凝胶效应产生的影响较大。相反，对于黏度较低的物料，可以设定较小的a'值，以表示其对凝胶效应的影响较小。
[0229]
b'表示当前元胞自身的温度c
′
i，j
对预测凝胶效应产生几率的影响。温度会影响物料的黏稠性和反应速率，从而对凝胶效应产生几率产生影响。本实施例可以将b'视为一个权重系数，表示温度对凝胶效应的影响程度。可以根据实验数据或物理模型来确定适当的值。例如，如果高温下物料更容易产生凝胶效应，那么可以设置较大的b'值，以强调温度对凝胶效应的影响。
[0230]
权重系数c’n’表示相邻元胞的温度t
′
n’对预测凝胶效应产生几率的影响。相邻元胞的温度可能会影响物料的流动性和反应的扩散过程，从而影响凝胶效应的产生。每个相邻元胞可以有不同的权重系数c’n’，表示它们对凝胶效应的不同影响程度。可以根据实验或模拟数据来确定这些权重系数。例如，如果相邻元胞的高温导致更多的凝胶效应，那么可以将相应的c’n’值设置为较大的值。
[0231]
以上所述具体实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述具体实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0232]
实施例八：根据上述具体实施方式及实施例，本实施例进一步的提供如下技术方案：
[0233]
在track-2中，使用线性转换函数f
p
(t
′
i，j
，n
′
i，j
)带入至sigmoid函数归一化映射到[0,1]范围的一个粘壁效应的阈值p
′
sticky
；具体来说，这个步骤是来预测凝胶效应的产生几率。为了将其映射到一个更合适的范围并作为粘壁效应的阈值，sigmoid函数用于将输入映射到[0,1]范围内，适用于产生概率值：
[0234][0235]
在这里，本实施例将线性转换函数的输出值x作为输入，为f
p
(t
′
i，j
，n
′
i，j
)；σ是sigmoid函数；然后将sigmoid函数的输出作为粘壁效应的阈值；
[0236]
将归一化后的输出值作为p
′
sticky
：
[0237]
p
′
sticky
＝σ(f
p
(t
′
i，j
，n
′
i，j
))
[0238]
当p
′
sticky
达到1时，就意味着预测的凝胶效应产生几率超过了设定的阈值，这时系统将会与控制器交互，降低挤压机筒体的温度，预先减少挤压造粒过程中熔融物料的交联反应，以避免产生凝胶效应。
[0239]
在本实施例中，核心思想是通过将线性转换函数的输出值归一化映射到[0,1]范围内，本实施例可以更加准确地确定何时需要采取控制策略以降低挤压机筒体的温度，从而预防凝胶效应的产生，保障pe膜的生产质量。
[0240]
示例性的，设a'＝0.8，然后推导出对应的sigmoid函数参数，使其在给定条件下产生合适的阈值：
[0241][0242]
接下来，本实施例假设在某种特定情况下，本实施例希望p
′
sticky
达到0.9；现在的目标是计算出对应的α值，使得这个条件成立。
[0243][0244]
然后，将等式两边都取倒数，并整理方程，可以得到：
[0245][0246]
继续整理方程，可以得到：
[0247][0248]
最后，解出值即可：
[0249][0250]
通过计算上述公式，本实施例可以得到在p
′
sticky
＝0.9的条件下，所需的α值。
[0251]
以上所述具体实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述具体实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0252]
实施例九：根据上述具体实施方式及实施例，本实施例进一步的提供如下技术方案：
[0253]
在track-3中：d-s证据理论包括：
[0254]
设空间和初始证据：设空间h包括两个假设：h1表示需要执行管式反应器的控制策略，h2表示需要执行挤压机的控制策略；
[0255]
导入实验数据：对于管式反应器而言，建立温峰时间/min在调整前为15～20min，调整后为10～15min；停车反应器温度/℃在调整前为140～160，调整后为120～130；对于挤压机而言，挤压机筒体温度/℃在调整前为210～230，调整后为190～210；挤压机过滤网粒径/μm在调整前为20/40/60/40，在调整后为20/40/80/40；
[0256]
需要指出的是，以上实验数据来源于《微晶pe保护膜2024h质量改进及应用》(张顺强剡军)(dol:10.19690/i.issn1004-3055 20190154)；
[0257]
具体的，本实施例通过实验数据来建立对不同控制策略的置信度分配。对于管式反应器，在调整前的温峰时间范围是15
[0258]
对于每个假设：使用实验数据进行建模，计算每个温度传感器的置信度分配m
sensor
；
[0259]
将每个传感器的置信度分配m
sensor
综合得到管式反应器的综合置信度分配m
reactor
和挤压机的综合置信度分配m
extruder
：
[0260]
计算验证置信度：
[0261]
对于管式反应器的控制策略h1，计算验证置信度m
verify，reactor
：
[0262][0263]
对于挤压机的控制策略h2，计算验证置信度m
verify，extruder
：
[0264][0265]
使用sigmoid函数将实验数据映射到[0,1]范围内的值，用于表示验证置信度，其中包括：
[0266]
管式反应器的控制策略阈值：
[0267][0268]
其中t
peak，adjusted
是调整后的温峰时间，即在10～15分钟范围内的时间值；
[0269]
挤压机的控制策略阈值：
[0270][0271]
其中t
cylinder，adjusted
是调整后的挤压机筒体温度，即在190～210℃范围内的温度值。
[0272]
具体的：首先需要对如上的实验数据来建立模型，该模型能够将不同的实验数据与特定假设的关联联系起来。涉及到温度峰值、停车反应器温度、挤压机筒体温度以及其他与控制策略相关的参数。这些实验数据可以帮助本实施例了解不同参数之间的关系，从而预测控制策略的影响。对于每个温度传感器，本实施例需要确定一个置信度分配方法，以便将实验数据的模型与该传感器的温度测量值进行比较。该方法优选使用统计分析、模糊逻辑方法。该方法应该能够量化实验数据与模型之间的差异，并将差异映射到一个置信度值。
[0273]
具体的：根据置信度分配方法，本实施例可以计算每个温度传感器的置信度分配m
sensor
，这将是一个表示置信度的值，可能在0到1之间。
[0274]
具体的：将每个传感器的置信度分配m
sensor
综合得到管式反应器的综合置信度分配m
reactor
和挤压机的综合置信度分配m
extruder
。这可以通过取平均、加权平均或其他适当的方法来实现；
[0275]
优选的：本实施例使用温峰时间、停车反应器温度、挤压机筒体温度和过滤网粒径作为实验数据来建立模型；可以使用统计分析、回归分析或其他适当的方法来拟合数据，建立一个模型，本实施例给定如下实验数据集：
[0276]
(1)管式反应器实验数据：
[0277]
温峰时间(调整前)：[18,17,19,16,20](单位：分钟)
[0278]
温峰时间(调整后)：[13,12,14,11,15](单位：分钟)
[0279]
停车反应器温度(调整前)：[150,155,160,145,140](单位：摄氏度)
[0280]
停车反应器温度(调整后)：[125,130,135,120,115](单位：摄氏度)
[0281]
(2)挤压机实验数据：
[0282]
挤压机筒体温度(调整前)：[220,225,230,215,210](单位：摄氏度)
[0283]
挤压机筒体温度(调整后)：[200,205,210,195,190](单位：摄氏度)
[0284]
挤压机过滤网粒径(调整前)：[40,60,40,20,80](单位：微米)
[0285]
挤压机过滤网粒径(调整后)：[40,80,40,20,60](单位：微米)
[0286]
优选的，选择模糊逻辑方法来进行置信度分配：
[0287]
(1)确定模糊集合和隶属函数：
[0288]
针对每个输入变量(温度、过滤网粒径等)，确定模糊集合的划分。例如，可以将温度划分为"低"、"中"和"高"三个模糊集合，过滤网粒径划分为"小"、"中"和"大"等。
[0289]
为每个模糊集合定义隶属函数，描述了输入值属于每个模糊集合的程度。常见的隶属函数包括三角形、梯形等。
[0290]
(2)建立模糊规则：
[0291]
描述输入变量之间的关系。例如："如果温度为低且过滤网粒径为小，则置信度高"。这些规则可以是基于经验的，也可以通过数据分析得出。
[0292]
(3)模糊推理：
[0293]
将实际测得的输入值(如温度、过滤网粒径)通过隶属函数映射到各个模糊集合中的隶属度。
[0294]
根据模糊规则，进行模糊推理，将输入的模糊集合关系转化为输出的模糊集合关系。
[0295]
(4)聚合和推出：
[0296]
聚合所有模糊推理的输出结果，得到模糊的综合置信度分配。这可能涉及取交集、并集等操作。
[0297]
根据模糊综合置信度分配，可以根据需要进行一些推出，如将模糊值转化为具体的数字。
[0298]
(5)解模糊化：
[0299]
最终的模糊综合置信度分配可能仍然是模糊的，需要进行解模糊化来得到具体的结果。解模糊化的方法包括平均值法、最大值法、面积法等，用于将模糊值映射到确定的数值。
[0300]
优选的：设本实施例有以下实验数据和参数值：
[0301]
调整后的温峰时间：
[0302]
t
peak，adjusted
＝12分钟
[0303]
调整后的挤压机筒体温度：
[0304]
t
cylinder，adjusted
＝205℃
[0305]
对于管式反应器的实验数据：
[0306]mreactor
(h1)＝0.7
[0307]mreactor
(h2)＝0.3
[0308]
对于挤压机的实验数据：
[0309]mextruder
(h1)＝0.6
[0310]mextruder
(h2)＝0.4
[0311]
本实施例将按照步骤计算每个部分的值：
[0312]
计算验证置信度：
[0313]
对于管式反应器的控制策略h1：
[0314][0315]
对于挤压机的控制策略h2：
[0316][0317]
使用sigmoid函数将实验数据映射到[0,1]范围内的值：
[0318]
对于管式反应器的控制策略阈值：
[0319][0320]
对于挤压机的控制策略阈值：
[0321][0322]
通过这些计算，本实施例得到了验证置信度和阈值的具体数值，用于判断是否需要执行相应的控制策略。在这个示例中，管式反应器的验证置信度高于阈值，而挤压机的验证置信度低于阈值，因此可能需要执行管式反应器的控制策略，而不需要执行挤压机的控制策略。
[0323]
以上所述具体实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述具体实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0324]
实施例十：根据上述具体实施方式及实施例，本实施例进一步的提供如下技术方案：
[0325]
本实施例提供一种存储介质，该存储介质内存储有图2～3所示的控制程序，该控制程序是对实施例一至九所提供的用于pe膜表面晶点的工艺控制方法在实际应用时，对其进行驱动或控制的程序，其采用c++伪代码的形式展示其逻辑，其原理为：
[0326]
(1)sigmoid函数：
[0327]
原理：sigmoid函数是一种常用的非线性函数，将输入值映射到[0,1]的范围内。在此上下文中，它用于将转换函数的输出值映射到粘壁效应的阈值范围内。
[0328]
实现：sigmoid函数的表达式是其中exp()函数是欧拉数的指数函数。
[0329]
(2)calculatestickyprobability函数：
[0330]
原理：这个函数使用sigmoid函数将转换函数的输出值归一化映射到[0,1]的范围内，表示粘壁效应的产生几率。
[0331]
实现：它将转换函数的输出值fpvaluefpvalue乘以一个alphaalpha参数，然后将
结果传递给sigmoid函数。
[0332]
(3)calculateverifyconfidence函数：
[0333]
原理：此函数计算验证置信度，用于确定管式反应器和挤压机的控制策略是否应该被执行。较高的验证置信度意味着相应的策略更有可能被执行。
[0334]
实现：验证置信度计算公式是其中m1m1和m2m2是对应假设的置信度分配。
[0335]
(4)calculatethreshold函数：
[0336]
原理：该函数使用sigmoid函数将实验数据映射到[0,1]范围内的值，用于表示验证置信度的阈值。阈值决定是否应该执行相应的控制策略。
[0337]
实现：它将调整后的实验数据减去一个阈值常数，然后将结果传递给sigmoid函数。
[0338]
(5)主函数：
[0339]
原理：主函数包含了各个步骤的实现，从参数设置到阈值计算，最终根据验证置信度和阈值判断是否执行相应的控制策略。
[0340]
实现：主函数使用之前定义的函数来计算粘壁效应的阈值、验证置信度以及对应的阈值，并根据条件执行相应的控制策略。
[0341]
以上所述具体实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述具体实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

技术特征：
1.用于pe膜表面晶点的工艺控制方法，包括以阵列形式均匀安装于管式反应器的反应区内的以及挤压机管壁内的若干个温度传感器所检测输出的温度，其特征在于：并列同步实施如下步骤：track-1：采用元胞自动机模型：定义转换函数，在管式反应器的反应区内，将每个温度传感器所检测的区域范围视为一个元胞；对整体反应区的温峰进行预测，并进一步预测下一时间步下粘壁效应的产生几率；当粘壁效应的产生几率突破了该转换函数的阈值后，立即与控制器交互，提高低压热水和中压热水温度；track-2：采用元胞自动机模型：定义线性转换函数，挤压机管壁内，将每个温度传感器所检测的区域范围视为一个元胞；线性转换函数预测下一时间步下的凝胶效应的产生几率；当凝胶效应的产生几率突破了线性转换函数的阈值后，立即与控制器进行交互，降低挤压机筒体的温度系统的温度；track-3：采用d-s证据理论：设于track-1和track-2与控制器交互的通路之间，用于验证track-1和track-2的预测精度。2.根据权利要求1所述的用于pe膜表面晶点的工艺控制方法，其特征在于：在track-1中的元胞自动机包括：定义元胞：每个温度传感器所检测的区域对应一个元胞，表示为c
i，j
，其中i和j表示元胞的坐标；属性：每个元胞具有温度属性，表示为t
i，j
；邻居关系：n
i，j
；元胞c
i，j
的邻居表示为：n
i，j
＝c
i-1，j
，c
i+1，j
，c
i，j-1
，c
i，j+1
定义转换函数：f
p
(t
i，j
，n
i，j
)用于预测下一时间步的温度变化和粘壁效应的产生几率；转换函数f
p
(t
i，j
，n
i，j
)包括元胞自身的温度和邻居元胞的温度；控制策略：当预测的粘壁效应产生几率超过阈值，立即与控制器交互，提高低压热水和中压热水温度。3.根据权利要求2所述的用于pe膜表面晶点的工艺控制方法，其特征在于：在track-1中：转换函数f
p
(t
i，j
，n
i，j
)是基于元胞自身的温度和邻居元胞的温度的线性组合：元胞自身的温度t
i，j
和邻居元胞的温度的线性组合：其中，t
total
表示邻居影响后的总温度，w
n
是邻居n的权重，t
n
是邻居n的温度；定义温度变化率t
change
：t
change
＝t
total-t
i，j
温度变化率t
change
表示预测的温度变化；定义粘壁效应的产生几率p
sticky
：p
sticky
＝k
·
t
change
其中，k是一个正比例系数，用于将温度变化转化为产生粘壁效应的几率。4.根据权利要求2所述的用于pe膜表面晶点的工艺控制方法，其特征在于：在track-1
中：将转换函数f
p
(t
i，j
，n
i，j
)使用sigmoid函数归一化映射到[0，1]范围的一个粘壁效应的阈值p
sticky
：其中，α是一个可调参数，用于控制转换函数输出值与产生几率之间的映射关系；e是欧拉数，用于对转换函数的输出值进行非线性映射，使其范围在[0，1]内；当阈值p
sticky
等于1时，触发控制策略。5.根据权利要求2～4所述的用于pe膜表面晶点的工艺控制方法，其特征在于：在track-2中的元胞自动机包括：定义元胞：每个温度传感器所检测的区域对应一个元胞，表示为c
′
i，j
，其中i和j表示元胞的坐标；属性：每个元胞具有温度属性，表示为t
′
i，j
；邻居关系：n
′
i，j
；元胞c
′
i，j
的邻居表示为：n
′
i，j
＝c
′
i-1，j
，c
′
i+1，j
，c
′
i，j-1
，c
i，j+1
′
线性转换函数：f
p
(t
′
i，j
，n
′
i，j
)用于预测凝胶效应的产生几率；控制策略：当预测的凝胶效应的产生几率突破了线性转换函数的阈值后，立即与控制器进行交互，降低挤压机筒体的温度系统的温度。6.根据权利要求5所述的用干pe膜表面晶点的工艺控制方法，其特征在于：在track-2中的线性转换函数f
p
(t
′
i，j
，n
′
i，j
)是物料黏度、元胞自身的温度和邻居元胞的温度的线性组合：其中，a’、b’和c’n
，是权重系数，用来调整各项之间的贡献t
′
n
，是邻居n’的温度；n’是相邻元胞的集合。7.根据权利要求6所述的用于pe膜表面晶点的工艺控制方法，其特征在于：权重系数a’表示为一个介于0到1之间的值，其中1表示物料黏度对凝胶效应产生几率有最大的影响，0表示没有影响；权重系数b’表示为一个介于0到1之间的值，表示当前元胞自身的温度t
′
i，j
对预测凝胶效应产生几率的影响权重系数c’n
，表示t
′
n
，表示为一个介于0到1之间的值，表示对预测凝胶效应产生几率的影响。8.根据权利要求6所述的用于pe膜表面晶点的工艺控制方法，其特征在于：在track-2中，将转换函数f
p
(t
′
i，j
，n
′
i，j
)使用sigmoid函数归一化映射到[0，1]范围的一个粘壁效应的阈值p
′
sticky
：
x是输入，为f
p
(t
′
i，j
，n
′
i，j
)；σ是sigmoid函数；将归一化后的输出值作为p
′
sticky
：p
′
sticky
＝σ(f
p
(t
′
i，j
，n
′
i，j
))当p
′
sticky
达到1时，降低挤压机筒体的温度系统的温度。9.根据权利要求5所述的用于pe膜表面晶点的工艺控制方法，其特征在于：在track-3中：d-s证据理论包括：设空间和初始证据：设空间h包括两个假设：h1表示需要执行管式反应器的控制策略，h2表示需要执行挤压机的控制策略；导入实验数据：对于管式反应器而言，建立温峰时间/min在调整前为15～20min，调整后为10～15min；停车反应器温度/℃在调整前为140～160，调整后为120～130；对于挤压机而言，挤压机筒体温度/℃在调整前为210～230，调整后为190～210；挤压机过滤网粒径/μm在调整前为20/40/60/40，在调整后为20/40/80/40；对于每个假设：使用实验数据进行建模，计算每个温度传感器的置信度分配m
sensor
；将每个传感器的置信度分配m
sensor
综合得到管式反应器的综合置信度分配m
reactor
和挤压机的综合置信度分配m
extruder
计算验证置信度：对于管式反应器的控制策略h1，计算验证置信度m
verify，reactor
；对于挤压机的控制策略h2，计算验证置信度m
verify，extruder
：使用sigmoid函数将实验数据映射到[0，1]范围内的值，用于表示验证置信度，其中包括：管式反应器的控制策略阈值：其中t
peak，adjusted
是调整后的温峰时间，所述温峰时间为10～15分钟范围内的时间值；挤压机的控制策略阈值：t
cylinder，adjusted
是调整后的挤压机筒体温度，所述挤压机筒体温度为190～210℃范围内的温度值。10.一种存储介质，其特征在于：所述存储介质内存储有用于执行如权利要求1～9任意一项所述的用于pe膜表面晶点的工艺控制方法的程序指令。

技术总结
本发明公开了用于PE膜表面晶点的工艺控制方法及存储介质；定义元胞：每个温度传感器所检测的区域对应一个元胞，表示为C


技术研发人员：陈荣响 陈绅 顾胜 刘兴全 陈亨 黄亚明
受保护的技术使用者：徐州天润新材料科技有限公司
技术研发日：2023.08.19
技术公布日：2023/10/15