一种烫金胶水自动配比和稳定控制系统的制作方法

本发明涉及纺织烫金生产辅助系统，更具体地说，其涉及一种烫金胶水自动配比和稳定控制系统。

背景技术：

1、在纺织烫金生产过程中，胶水是实现烫金层与纺织面料牢固结合的核心耗材，其浓度稳定性直接决定烫金产品的饱满度、亮度与牢度。目前，纺织烫金工厂普遍采用人工配置胶水、自然静置存放的方式，在实际生产过程中，由于烫金设备运行产生的生产热能、车间环境空气温度波动等因素，胶水中的稀释助剂会持续蒸发减少，导致胶水浓度逐渐升高且波动不稳定。

2、胶水浓度过高时，会导致烫金层与面料结合不平整、出现溢胶现象，影响烫金图案的清晰度和亮度，同时会增加胶水固化时间，降低生产效率，而胶水浓度过低时，会导致烫金层附着力不足，出现烫金脱落、掉金等问题，严重影响产品牢度，增加报废率。此外，人工监测胶水浓度误差大、响应滞后，人工补充稀释助剂配比胶水的方式，无法实现浓度的实时调节，进一步加剧了胶水浓度的不稳定性，无法满足规模化、高品质的烫金生产需求。

3、目前，部分自动化配胶设备仅具备单一的配比功能，缺乏实时浓度监测和动态调节能力，无法解决稀释助剂蒸发导致的浓度波动问题，难以适配纺织烫金生产的特殊场景需求。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种烫金胶水自动配比和稳定控制系统。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种烫金胶水自动配比和稳定控制系统，包括：

3、胶水状态感知模块，用于在线获取烫金胶水的实时浓度数据、胶水液面暴露面积以及多维蒸发影响因子，所述实时浓度数据通过对粘度、密度或折光率中的至少一个参数换算得到，所述多维蒸发影响因子至少包括胶水周围环境温度、环境湿度、烫金设备工作产生的局部热辐射强度和胶水液面上方空气流动速度；

4、蒸发趋势预测模块，与所述胶水状态感知模块连接，内部部署有时序卷积注意力网络预测模型，所述时序卷积注意力网络预测模型以胶水状态感知模块输出的时序数据作为输入，提取胶水浓度变化的非线性动态特征，并融合外部蒸发影响因子，输出未来一段时间窗内稀释助剂的蒸发消耗量预测曲线和对应的胶水浓度变化轨迹；

5、智能配比决策模块，与所述蒸发趋势预测模块连接，内置深度强化学习智能体，所述深度强化学习智能体以胶水浓度变化轨迹、当前胶水余量和目标工艺浓度区间作为状态，以稀释助剂的阶段性补充流量曲线作为动作，以实际浓度保持在目标区间内的时长与助剂消耗成本的综合收益为奖励，生成实时的稀释助剂补偿配比策略；

6、自适应调配控制模块，与所述智能配比决策模块连接，用于根据补偿配比策略生成调配控制律，调整稀释助剂与胶水基料的动态混合比例，以抵消因蒸发引起的浓度漂移；

7、在线闭环校正模块，分别与所述胶水状态感知模块、蒸发趋势预测模块和智能配比决策模块连接，实时获取调配后的胶水浓度检测值，计算浓度检测值与目标浓度的残差，并利用该残差对时序卷积注意力网络预测模型的权重进行增量式迁移学习修正，同时调整深度强化学习智能体的探索策略，以全局闭环的方式保持胶水浓度的长期稳定。

8、本发明进一步设置为：所述胶水状态感知模块用于获取实时浓度数据时，先采集粘度、密度和折光率信号，再通过基于加权最小二乘支持向量机的软测量模型对信号进行在线融合回归，以输出实时浓度数据。

9、本发明进一步设置为：所述多维蒸发影响因子还包括烫金设备运行周期信号、胶水循环流速和胶水容器开口几何形状因子，所述实时浓度数据通过对粘度、密度和折光率的多传感器融合换算得到。

10、本发明进一步设置为：所述时序卷积注意力网络预测模型由膨胀因果卷积层、多头自注意力机制和门控残差连接构成，所述多维蒸发影响因子经独立嵌入层映射后，与膨胀因果卷积层输出的时序特征在通道维度拼接，一并输入多头自注意力机制。

11、本发明进一步设置为：所述深度强化学习智能体采用最大熵深度强化学习算法。

12、本发明进一步设置为：所述深度强化学习智能体输出的稀释助剂阶段性补充流量曲线被参数化为时序脉冲序列，所述时序脉冲序列中各脉冲的幅值和起始时刻由智能体动作决定。

13、本发明进一步设置为：所述自适应调配控制模块包括前馈解算单元和反馈微调单元。

14、本发明进一步设置为：所述前馈解算单元依据稀释助剂的蒸发消耗量预测曲线生成基准补充流量，所述反馈微调单元采集调配后胶水的浓度检测值并计算其与目标浓度的偏差，利用模糊自适应pid算法生成流量修正量。

15、本发明进一步设置为：所述在线闭环校正模块在对时序卷积注意力网络预测模型的权重进行增量式迁移学习修正时，基于弹性权重巩固机制，利用各网络参数对历史预测任务的费希尔信息矩阵重要性，差异化地约束参数更新步长。

16、本发明进一步设置为：所述智能配比决策模块连接上连接有胶水生命周期管理模块，所述胶水生命周期管理模块接收当前胶水余量和稀释助剂的蒸发消耗量预测曲线，计算胶水可用剩余时间，并在剩余时间低于安全阈值且当前补偿配比策略无法将浓度维持在目标工艺浓度区间时，输出需更换或补充胶水的信号。

17、综上所述，本发明具有以下有益效果：

18、1、构建感知、预测、决策、控制、校正全闭环系统，实现胶水浓度在目标区间内长期自动稳定，有效提升烫金牢度、亮度，降低掉金、溢胶等缺陷；

19、2、在线融合粘度、密度、折光率并采集温度、热辐射、气流等多维蒸发因子，克服人工监测误差大、响应滞后的问题，为精准控制提供高精度实时数据；

20、3、利用时序卷积注意力网络预测未来稀释助剂蒸发消耗及浓度变化趋势，为提前干预提供可靠前瞻信息，采用最大熵深度强化学习动态优化助剂补充策略，以参数化时序脉冲实现补偿，在保证质量的同时节约助剂成本；

21、4、前馈补偿与模糊自适应反馈相结合，快速抵消蒸发引起的浓度漂移，调配精度和抗干扰能力强；

22、5、利用调配后浓度残差对预测模型进行增量迁移学习并动态调整决策策略，使系统长期运行中自适应变化，防止浓度失控；

23、6、胶水生命周期管理根据蒸发预测计算可用时间并及时预警更换，避免胶水老化或耗尽导致生产中断。

1.一种烫金胶水自动配比和稳定控制系统，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的一种烫金胶水自动配比和稳定控制系统，其特征在于：所述胶水状态感知模块用于获取实时浓度数据时，先采集粘度、密度和折光率信号，再通过基于加权最小二乘支持向量机的软测量模型对信号进行在线融合回归，以输出实时浓度数据。

3.根据权利要求1所述的一种烫金胶水自动配比和稳定控制系统，其特征在于：所述多维蒸发影响因子还包括烫金设备运行周期信号、胶水循环流速和胶水容器开口几何形状因子，所述实时浓度数据通过对粘度、密度和折光率的多传感器融合换算得到。

4.根据权利要求1所述的一种烫金胶水自动配比和稳定控制系统，其特征在于：所述时序卷积注意力网络预测模型由膨胀因果卷积层、多头自注意力机制和门控残差连接构成，所述多维蒸发影响因子经独立嵌入层映射后，与膨胀因果卷积层输出的时序特征在通道维度拼接，一并输入多头自注意力机制。

5.根据权利要求1所述的一种烫金胶水自动配比和稳定控制系统，其特征在于：所述深度强化学习智能体采用最大熵深度强化学习算法。

6.根据权利要求5所述的一种烫金胶水自动配比和稳定控制系统，其特征在于：所述深度强化学习智能体输出的稀释助剂阶段性补充流量曲线被参数化为时序脉冲序列，所述时序脉冲序列中各脉冲的幅值和起始时刻由智能体动作决定。

7.根据权利要求1所述的一种烫金胶水自动配比和稳定控制系统，其特征在于：所述自适应调配控制模块包括前馈解算单元和反馈微调单元。

8.根据权利要求7所述的一种烫金胶水自动配比和稳定控制系统，其特征在于：所述前馈解算单元依据稀释助剂的蒸发消耗量预测曲线生成基准补充流量，所述反馈微调单元采集调配后胶水的浓度检测值并计算其与目标浓度的偏差，利用模糊自适应pid算法生成流量修正量。

9.根据权利要求1所述的一种烫金胶水自动配比和稳定控制系统，其特征在于：所述在线闭环校正模块在对时序卷积注意力网络预测模型的权重进行增量式迁移学习修正时，基于弹性权重巩固机制，利用各网络参数对历史预测任务的费希尔信息矩阵重要性，差异化地约束参数更新步长。

10.根据权利要求1所述的一种烫金胶水自动配比和稳定控制系统，其特征在于：所述智能配比决策模块连接上连接有胶水生命周期管理模块，所述胶水生命周期管理模块接收当前胶水余量和稀释助剂的蒸发消耗量预测曲线，计算胶水可用剩余时间，并在剩余时间低于安全阈值且当前补偿配比策略无法将浓度维持在目标工艺浓度区间时，输出需更换或补充胶水的信号。