融合时滞耦合机制与环境扰动补偿的制烟丝间歇过程质量预测方法
来源：计算机集成制造系统杂志2025年第12期北京时间：
作者：孙培桐, 朱明睿, 张祺, 鲍劲松, 李培培
单位：1.东华大学机械工程学院2.河南中烟工业责任有限公司
摘要：受工序间物料暂缓、多批次及环境温湿度影响,制烟丝间歇过程成品烟丝含水率预测面临时滞传递与动态扰动的双重挑战。为此,本文提出了一种融合时滞耦合机制与动态环境扰动的质量预测方法。首先通过批次化数据预处理,实现工艺参数与环境温湿度异构数据的时空对齐。进一步地,构建工艺环境双层建模框架:在工艺建模层面,采用基于关键工序节点拆分的串联预测架构,通过多头注意力机制(CNN-BiLSTM-MHA)混合网络深度挖掘跨工序参数间复杂时滞关系,实现历史工序质量指标的递推式传播;在环境建模层面,引入TimesNet时序分析框架,通过多周期时空张量变换捕捉温湿度波动对含水率的非线性时变影响。进一步提出动态加权集成策略,基于多元线性回归自适应优化工艺与环境模型的融合权重。实验表明,所提方法在RMSE(0.0113)、MAE(0.0091)和R2(0.9815)等指标上显著优于传统模型,验证了模型在间歇生产场景下对质量指标动态演变规律的表征能力。
关键词：制烟丝间歇过程,烟丝含水率预测,递推式建模,TimesNet,动态加权集成
基金资助：国家自然科学基金资助项目(52505544);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2232025D-26)。
