[发明专利]一种基于环锭纺纱线质量的全局工序共享控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于环锭纺纱线质量的全局工序共享控制系统及方法，包括云子系统和边缘子系统，云子系统包括获取模块、评估模块、修正模块，边缘子系统包括若干模块：Agent模块、状态识别模块、动作调节模块、奖励模块、CPPS单元，Agent模块包括Critic网络模块、Actor网络模块、误差模块；Critic网络模块与状态识别模块、奖励模块、误差模块分别连接，动作调节模块通过CPPS单元与状态识别模块连接，状态识别模块与奖励模块连接。本发明通过对纺纱工序中的质量进行控制，抑制后面单元中的质量波动，通过预测后面单元的质量特征调节前面各单元的质量控制点的值，提高全流程纱线质量。

技术领域

本发明涉及环锭纺纱领域，特别是涉及一种基于环锭纺纱线质量的全局工序共享控制系统及方法。

背景技术

环锭纺技术是目前国内外广泛应用的一种纺纱技术，其机构简单、改变工艺参数方便，根据纺纱工艺要求，可及时更新和调换各种相关部件，以适应不同的纺纱要求；机器设备可以方便地进行各种保养；运转操作方便，有广泛的原料适应性，天然纤维和化学纤维基本上都可以用环锭纺进行纯纺和混纺，对纤维加工的局限性小。

环锭纺纱技术在广泛应用的同时，也对纺纱质量提出了更高的要求，质量控制是环锭纺纱生产的重要环节，如何更好的完成对质量的控制成为现有技术中的当务之急。在纺纱过程中，前道工序单元质量直接影响后道工序单元的质量以及最终成纱的质量，甚至会影响到面料的使用性能。由此可见，纱线质量不但是相邻工序质量控制点之间的耦合，而且是全局纱线质量控制点的强耦合，即通过调控前面工序的质量控制点抑制后面工序的质量波动，同时通过预测后面工序的质量特征，反过来调节前面工序的质量控制点。随着环锭纺纱生产向智能化、优质化和个性化方向发展，纱线质量控制的要求越来越高。环锭纺纱CPPS中，纱线质量的控制不再是在不同的计量部门中进行，而是实时在环锭纺纱生产线的各个工序上进行。在环锭纺纱CPPS纱线质量控制上，虽然积累了大量离线知识数据，包括工艺设计数据、设备数据，产品质量数据等作为基础，但也面临着挑战：如何建立一种基于环锭纺纱线质量的全局工序共享控制系统，使得对纺纱过程中的质量控制更加全面化、系统化。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于环锭纺纱线的全局工序共享控制系统及方法，以解决所述现有技术存在的问题，实现纺纱全流程纱线质量控制，使质量控制更加全面化、系统化。

为实现所述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于环锭纺纱线质量的全局工序共享控制系统，包括云子系统和边缘子系统，所述云子系统包括：获取模块、评估模块、修正模块，所述边缘子系统包括若干模块，所述模块包括：Agent模块、状态识别模块、动作调节模块、奖励模块、CPPS单元，所述Agent模块包括：Critic网络模块、Actor网络模块、误差模块；

所述CPPS单元与所述状态识别模块和所述动作调节模块分别连接，所述状态识别模块与所述奖励模块、所述Critic网络模块、所述Actor网络模块分别连接，所述Actor网络模块与所述动作调节模块连接，所述奖励模块与所述Critic网络模块连接，所述Critic网络模块通过所述误差模块与Actor网络模块连接，所述Critic网络模块与所述云端中的所述获取模块、所述修正模块分别连接，所述云端中的所述获取模块通过评估模块与修正模块连接；

所述CPPS单元中可获取若干个纺纱质量特征数据；

所述状态识别模块用于获取离线知识和所述CPPS单元中的纱线质量特征数据；

所述Actor网络模块基于所述状态识别模块获取的离线知识和质量特征以及所述误差模块获得的误差生成质量控制点的调控值；

所述动作调节模块用于调控所述Actor网络模块生成的质量控制点的调控值；

所述奖励模块基于所述状态识别模块获取的离线知识和质量特征计算奖励函数获得奖励。