本申請涉及粉碎控制相關(guān)，具體涉及用于提高粉碎效率的動態(tài)壓力控制氣流粉碎系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在粉體加工行業(yè)中，粉碎效率與產(chǎn)品質(zhì)量是衡量生產(chǎn)設(shè)備性能的重要指標(biāo)，氣流粉碎系統(tǒng)作為一種高效、環(huán)保的粉碎設(shè)備，長期以來占據(jù)著重要地位，氣流粉碎技術(shù)作為一種重要的粉體加工手段，在化工、制藥、食品、材料科學(xué)等多個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，其利用高速氣流對物料進(jìn)行撞擊、剪切和摩擦，從而實(shí)現(xiàn)物料的粉碎。傳統(tǒng)的氣流粉碎設(shè)備通常包括一個粉碎腔、一個或多個噴嘴以及一個收集系統(tǒng)，物料被送入粉碎腔后，通過噴嘴噴出的高速氣流對其進(jìn)行撞擊和剪切，使物料顆粒逐漸減小，同時，粉碎腔內(nèi)的氣流還會形成渦流和湍流，進(jìn)一步促進(jìn)物料的粉碎。然而，由于氣流速度和方向的固定性，使得粉碎效果往往受到物料特性和粉碎需求的限制，對于不同性質(zhì)的物料，需要調(diào)整氣流參數(shù)才能獲得最佳的粉碎效果，傳統(tǒng)的氣流粉碎設(shè)備往往難以實(shí)現(xiàn)這種靈活調(diào)整，傳統(tǒng)設(shè)備在粉碎過程中容易產(chǎn)生較大的能耗，對環(huán)境和操作人員造成一定的影響，此外，由于粉碎腔內(nèi)氣流的不均勻性，導(dǎo)致物料顆粒的粉碎程度不一致，影響產(chǎn)品的粒度分布和均勻性。

2、因此，現(xiàn)階段粉碎控制相關(guān)技術(shù)中，存在難以實(shí)時獲取精準(zhǔn)的粉碎腔內(nèi)壓力和氣流參數(shù)，導(dǎo)致無法對粉碎參數(shù)進(jìn)行靈活調(diào)整，使得粉碎效率低下、產(chǎn)品粒度分布不均勻的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請通過提供用于提高粉碎效率的動態(tài)壓力控制氣流粉碎系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的難以實(shí)時獲取精準(zhǔn)的粉碎腔內(nèi)壓力和氣流參數(shù)，導(dǎo)致無法對粉碎參數(shù)進(jìn)行靈活調(diào)整，使得粉碎效率低下、產(chǎn)品粒度分布不均勻的技術(shù)問題，達(dá)到了提升粉碎效率和出料顆粒均勻度的技術(shù)效果。

2、本申請?zhí)峁┯糜谔岣叻鬯樾实膭討B(tài)壓力控制氣流粉碎系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：壓力實(shí)時數(shù)據(jù)獲取模塊，用于通過壓力傳感器實(shí)時監(jiān)測粉碎腔內(nèi)的壓力變化，獲取粉碎過程中壓力的實(shí)時數(shù)據(jù)；初始控制參數(shù)獲得模塊，用于根據(jù)物料的特性和粉碎需求，進(jìn)行氣流粉碎周期解析，獲得初始控制參數(shù)；反饋粉碎參數(shù)采集模塊，用于基于所述初始控制參數(shù)進(jìn)行粉碎環(huán)境的壓力、氣流強(qiáng)度、氣流速度、噴射角度控制，在粉碎控制過程中，采集反饋粉碎參數(shù)，所述反饋粉碎參數(shù)包括監(jiān)測控制參數(shù)、粉碎監(jiān)測參數(shù)，所述監(jiān)測控制參數(shù)為粉碎腔內(nèi)監(jiān)測得到的壓力、氣流強(qiáng)度、氣流速度、噴射角度，所述粉碎監(jiān)測參數(shù)為對出料粒度分布、出料口物料流量進(jìn)行監(jiān)測獲得的實(shí)時數(shù)據(jù)；補(bǔ)償需求參數(shù)識別模塊，用于以所述粉碎需求為目標(biāo)，根據(jù)所述監(jiān)測控制參數(shù)、粉碎監(jiān)測參數(shù)進(jìn)行差異分析，識別補(bǔ)償需求參數(shù)；自適應(yīng)控制參數(shù)獲得模塊，用于利用所述補(bǔ)償需求參數(shù)進(jìn)行初始控制參數(shù)動態(tài)調(diào)整，獲得自適應(yīng)控制參數(shù)。

3、在可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述補(bǔ)償需求參數(shù)識別模塊，還執(zhí)行以下處理：根據(jù)所述監(jiān)測控制參數(shù)、粉碎監(jiān)測參數(shù)，獲得監(jiān)測控制參數(shù)的分布數(shù)據(jù)、粉碎監(jiān)測參數(shù)的分布數(shù)據(jù)；建立所述監(jiān)測控制參數(shù)的分布數(shù)據(jù)、粉碎監(jiān)測參數(shù)的分布數(shù)據(jù)的映射關(guān)系；利用所述粉碎需求與所述粉碎監(jiān)測參數(shù)的分布數(shù)據(jù)進(jìn)行遍歷比對，確定異常偏差分布；根據(jù)所述異常偏差分布、所述映射關(guān)系，確定異?？刂茀?shù)分布；根據(jù)所述異常控制參數(shù)分布進(jìn)行補(bǔ)償追溯，獲得所述補(bǔ)償需求參數(shù)。

4、在可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述補(bǔ)償需求參數(shù)識別模塊，還執(zhí)行以下處理：根據(jù)所述監(jiān)測控制參數(shù)的分布數(shù)據(jù)，識別氣流路徑和壓力分布，建立流向壓力分布與所述監(jiān)測控制參數(shù)的分布數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系；按照所述監(jiān)測控制參數(shù)的分布數(shù)據(jù)、粉碎監(jiān)測參數(shù)的分布數(shù)據(jù)的監(jiān)測定位范圍，進(jìn)行位置對齊，確定監(jiān)測控制參數(shù)的分布數(shù)據(jù)與粉碎監(jiān)測參數(shù)的分布數(shù)據(jù)的位置對齊關(guān)系；根據(jù)所述位置對齊關(guān)系，將所述流向壓力分布與所述監(jiān)測控制參數(shù)的分布數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行位置投射，建立所述流向壓力分布與所述粉碎監(jiān)測參數(shù)的分布數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系，獲得所述映射關(guān)系。

5、在可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述補(bǔ)償需求參數(shù)識別模塊，還執(zhí)行以下處理：構(gòu)建計(jì)算流體動力學(xué)模型，輸入粉碎腔的幾何模型和監(jiān)測控制參數(shù)的分布數(shù)據(jù)，模擬氣體在粉碎腔內(nèi)的流動路徑，獲得氣流路徑；根據(jù)所述監(jiān)測控制參數(shù)的分布數(shù)據(jù)，提取壓力分布數(shù)據(jù)，獲得壓力分布。

6、在可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述補(bǔ)償需求參數(shù)識別模塊，還執(zhí)行以下處理：根據(jù)所述異常控制參數(shù)分布，提取異?？刂茀?shù)分布及其對應(yīng)的異常偏差分布；根據(jù)所述異常偏差分布獲得粒度均勻異常分布、出料流量異常分布；根據(jù)所述粒度均勻異常分布，對所述異?？刂茀?shù)分布進(jìn)行補(bǔ)償追溯，獲得粒度均勻補(bǔ)償參數(shù)；根據(jù)所述出料流量異常分布，對所述異常控制參數(shù)分布進(jìn)行補(bǔ)償追溯，獲得流量均勻補(bǔ)償參數(shù)；根據(jù)所述粒度均勻補(bǔ)償參數(shù)、所述流量均勻補(bǔ)償參數(shù)進(jìn)行融合，獲得所述補(bǔ)償需求參數(shù)。

7、在可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述補(bǔ)償需求參數(shù)識別模塊，還執(zhí)行以下處理：采集歷史控制樣本集，其中包括壓力、氣流強(qiáng)度、氣流速度、噴射角度以及粉碎粒度、出料流量；根據(jù)所述歷史控制樣本集，以粉碎粒度及粉碎粒度均勻性為輸入變量、控制參數(shù)為輸出目標(biāo)進(jìn)行多輪循環(huán)取樣，構(gòu)建多組訓(xùn)練樣本集；基于所述多組訓(xùn)練樣本集，分別配置所述壓力、氣流強(qiáng)度、氣流速度、噴射角度的不同權(quán)值比例，按照所述權(quán)值比例對所述多組訓(xùn)練樣本集進(jìn)行聚類，獲得聚類集群；根據(jù)所述聚類集群分別進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練，獲得多個子模型，通過測試樣本集對所述多個子模型進(jìn)行測試，獲得各子模型的精度；按照所述各子模型的精度配置子模型權(quán)值，通過集成訓(xùn)練，獲得粉碎均勻性追溯模型。

8、在可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述補(bǔ)償需求參數(shù)識別模塊，還執(zhí)行以下處理：根據(jù)所述粒度均勻異常分布，獲取目標(biāo)粉碎粒度、目標(biāo)粒度均勻性；將所述目標(biāo)粉碎粒度、目標(biāo)粒度均勻性作為輸入變量，通過所述粉碎均勻性追溯模型進(jìn)行控制參數(shù)識別分析，輸出目標(biāo)控制參數(shù)；以所述目標(biāo)控制參數(shù)對所述異常控制參數(shù)分布，進(jìn)行偏差比對，確定所述粒度均勻補(bǔ)償參數(shù)。

9、在可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述補(bǔ)償需求參數(shù)識別模塊，還執(zhí)行以下處理：根據(jù)所述粒度均勻補(bǔ)償參數(shù)、所述流量均勻補(bǔ)償參數(shù)，識別同向補(bǔ)償參數(shù)、異向補(bǔ)償參數(shù)；基于所述同向補(bǔ)償參數(shù)，構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，以粒度均勻性、流量均勻性求和最大為目標(biāo)，獲得所述同向補(bǔ)償參數(shù)的融合結(jié)果；設(shè)置粒度均勻與流量均勻的控制權(quán)重；基于所述控制權(quán)重，使用納什均衡算法進(jìn)行粒度均勻性、流量均勻性的利益均衡處理，獲得所述異向補(bǔ)償參數(shù)的融合結(jié)果；將所述同向補(bǔ)償參數(shù)的融合結(jié)果與所述異向補(bǔ)償參數(shù)的融合結(jié)果進(jìn)行組合，獲得所述補(bǔ)償需求參數(shù)。

10、擬通過本申請?zhí)岢龅挠糜谔岣叻鬯樾实膭討B(tài)壓力控制氣流粉碎系統(tǒng)，通過壓力傳感器實(shí)時監(jiān)測粉碎腔內(nèi)的壓力變化，獲取粉碎過程中壓力的實(shí)時數(shù)據(jù)；根據(jù)物料的特性和粉碎需求，進(jìn)行氣流粉碎周期解析，獲得初始控制參數(shù)；在粉碎控制過程中，采集反饋粉碎參數(shù)；以粉碎需求為目標(biāo)，根據(jù)監(jiān)測控制參數(shù)、粉碎監(jiān)測參數(shù)進(jìn)行差異分析，識別補(bǔ)償需求參數(shù)；進(jìn)行初始控制參數(shù)動態(tài)調(diào)整，獲得自適應(yīng)控制參數(shù)。解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的難以實(shí)時獲取精準(zhǔn)的粉碎腔內(nèi)壓力和氣流參數(shù)，導(dǎo)致無法對粉碎參數(shù)進(jìn)行靈活調(diào)整，使得粉碎效率低下、產(chǎn)品粒度分布不均勻的技術(shù)問題，達(dá)到了提升粉碎效率和出料顆粒均勻度的技術(shù)效果。

技術(shù)特征：

1.用于提高粉碎效率的動態(tài)壓力控制氣流粉碎系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

2.如權(quán)利要求1所述的用于提高粉碎效率的動態(tài)壓力控制氣流粉碎系統(tǒng)，其特征在于，所述補(bǔ)償需求參數(shù)識別模塊，執(zhí)行的步驟包括：

3.如權(quán)利要求2所述的用于提高粉碎效率的動態(tài)壓力控制氣流粉碎系統(tǒng)，其特征在于，所述補(bǔ)償需求參數(shù)識別模塊，執(zhí)行的步驟包括：

4.如權(quán)利要求3所述的用于提高粉碎效率的動態(tài)壓力控制氣流粉碎系統(tǒng)，其特征在于，所述補(bǔ)償需求參數(shù)識別模塊，執(zhí)行的步驟包括：

5.如權(quán)利要求2所述的用于提高粉碎效率的動態(tài)壓力控制氣流粉碎系統(tǒng)，其特征在于，所述補(bǔ)償需求參數(shù)識別模塊，執(zhí)行的步驟包括：

6.如權(quán)利要求5所述的用于提高粉碎效率的動態(tài)壓力控制氣流粉碎系統(tǒng)，其特征在于，所述補(bǔ)償需求參數(shù)識別模塊，執(zhí)行的步驟包括：

7.如權(quán)利要求6所述的用于提高粉碎效率的動態(tài)壓力控制氣流粉碎系統(tǒng)，其特征在于，所述補(bǔ)償需求參數(shù)識別模塊，執(zhí)行的步驟包括：

8.如權(quán)利要求5所述的用于提高粉碎效率的動態(tài)壓力控制氣流粉碎系統(tǒng)，其特征在于，所述補(bǔ)償需求參數(shù)識別模塊，執(zhí)行的步驟包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種用于提高粉碎效率的動態(tài)壓力控制氣流粉碎系統(tǒng)，涉及粉碎控制技術(shù)領(lǐng)域，該系統(tǒng)包括：通過壓力傳感器實(shí)時監(jiān)測粉碎腔內(nèi)的壓力變化，獲取粉碎過程中壓力的實(shí)時數(shù)據(jù)；根據(jù)物料的特性和粉碎需求，進(jìn)行氣流粉碎周期解析，獲得初始控制參數(shù)；在粉碎控制過程中，采集反饋粉碎參數(shù)；以粉碎需求為目標(biāo)，根據(jù)監(jiān)測控制參數(shù)、粉碎監(jiān)測參數(shù)進(jìn)行差異分析，識別補(bǔ)償需求參數(shù)；進(jìn)行初始控制參數(shù)動態(tài)調(diào)整，獲得自適應(yīng)控制參數(shù)。解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的難以實(shí)時獲取精準(zhǔn)的粉碎腔內(nèi)壓力和氣流參數(shù)，導(dǎo)致無法對粉碎參數(shù)進(jìn)行靈活調(diào)整，使得粉碎效率低下、產(chǎn)品粒度分布不均勻的技術(shù)問題，達(dá)到了提升粉碎效率和出料顆粒均勻度的技術(shù)效果。

技術(shù)研發(fā)人員：顧正穩(wěn),肖雪良,戈雪弟,徐榮杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：昆山強(qiáng)迪粉碎設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6