本發明涉及調膠制膠設備，具體為一種調膠制膠反應釜的循環加熱系統。

背景技術：

1、在調膠制膠的工業生產過程中，反應釜的加熱控制至關重要，它直接影響著膠水的質量和生產效率。傳統的調膠制膠反應釜加熱系統存在諸多問題，難以滿足現代工業日益增長的高質量生產需求。

2、從溫度控制精度方面來看，傳統加熱系統通常采用較為簡單的溫控方式，例如僅依據反應釜內單點溫度測量值進行加熱控制。這種方式忽略了反應釜內不同區域的溫度差異，無法精準地調節各加熱區域的熱量供給。在實際生產中，反應釜內物料的化學反應對溫度極為敏感，哪怕是微小的溫度波動或不均勻分布，都可能導致膠水的化學結構發生變化，進而影響膠水的性能，如粘結強度、固化時間等。例如，在生產高性能的電子膠粘劑時，若反應釜內溫度控制精度不足，可能使膠粘劑的固化過程出現異常，無法滿足電子產品對膠粘劑高精度的要求，導致電子產品在使用過程中出現部件脫落等問題。

3、在應對物料特性變化方面，傳統加熱系統表現得較為乏力。不同種類的膠水在生產過程中，物料的粘度、比熱容等物理化學性質差異較大，而且在反應過程中，物料的這些特性還會隨著反應的進行而發生動態變化。傳統系統往往無法及時、準確地根據物料特性的變化調整加熱策略。以生產高粘度膠水為例，由于物料流動性差，熱量傳遞困難，傳統加熱系統可能無法保證熱量均勻地傳遞到物料的各個部分，造成局部過熱或過冷現象，影響膠水的質量穩定性和生產效率。若物料在反應過程中比熱容發生變化，傳統系統也難以自動適應這種變化，合理調整加熱功率，從而導致能源的浪費和生產成本的增加。

4、能源利用效率也是傳統加熱系統的一大痛點。其加熱方式缺乏對反應釜內熱量分布和物料需求的精細化分析，通常采用固定功率或粗放式的加熱模式。這意味著在不需要大量熱量時，系統仍可能持續以較高功率加熱，造成能源的無效消耗；而在需要快速升溫時，又可能因為加熱功率不足，導致升溫緩慢，延長生產周期，進一步增加能源消耗。在全球倡導節能減排的大背景下，這種高能耗的加熱方式不僅增加了企業的生產成本，還不符合可持續發展的理念，限制了企業的市場競爭力。

5、此外，傳統加熱系統在設備安全性和穩定性方面也存在隱患。由于缺乏對設備熱應力的有效監測和控制，在長時間、高強度的加熱過程中，反應釜及其相關部件容易因熱應力過大而產生疲勞損傷、變形甚至破裂等問題。這不僅會影響設備的正常使用壽命，增加設備維護成本，還可能引發安全事故，對生產人員的生命安全構成威脅。一旦發生設備故障，還會導致生產中斷，給企業帶來巨大的經濟損失。

6、隨著現代工業對調膠制膠產品質量要求的不斷提高，以及對生產效率、能源利用效率和設備安全性等方面的關注度日益增加，開發一種更加先進、高效、智能的調膠制膠反應釜循環加熱系統迫在眉睫。這種新型系統需要能夠精準控制溫度、靈活適應物料特性變化、提高能源利用效率并保障設備安全穩定運行，以滿足工業生產的多元化需求。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種調膠制膠反應釜的循環加熱系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

2、為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種調膠制膠反應釜的循環加熱系統，所述系統包括：

3、溫度采集模塊，用于獲取反應釜內預設時間范圍內的溫度數據集合，并根據時間序列濾波策略，對所述溫度數據集合進行去噪處理，生成標準化溫度序列；

4、熱量分配模塊，用于將所述標準化溫度序列輸入動態權重分配模型，基于熱傳導方程生成各加熱區域的熱量分配比例，所述熱量分配比例包含溫度梯度、物料粘度及加熱功率的多維關聯關系；

5、動態調節模塊，用于根據預設的溫控約束條件，對所述熱量分配比例進行非線性規劃優化，通過梯度下降算法劃分實時調節區間，并提取各區間內的溫度偏差指標集合；

6、循環優化模塊，用于構建包含分層優化策略的循環控制單元，利用所述溫度偏差指標集合對所述分層優化策略進行迭代更新，生成穩態加熱控制方案；

7、反饋控制模塊，用于根據模型預測控制框架，對所述穩態加熱控制方案進行多變量耦合分析，輸出反應釜循環加熱調控指令。

8、優選的，所述基于熱傳導方程生成各加熱區域的熱量分配比例，包括：

9、提取所述標準化溫度序列中的時間戳、加熱區域編號及溫度變化率，構建多維熱傳導矩陣；

10、利用滑動平均算法對所述多維熱傳導矩陣進行平滑處理，生成穩態熱傳導子矩陣集合；

11、采用最小二乘法對所述穩態熱傳導子矩陣集合進行參數擬合，剔除異常波動點；

12、通過模糊推理算法對剩余子矩陣進行權重分配，生成具有溫度均衡性的熱量分配比例。

13、優選的，所述非線性規劃優化，包括：

14、根據實時調節區間的歷史溫度分布，計算各區間內溫度偏差指標的極值和波動范圍；

15、基于滾動時域優化算法，對所述極值和波動范圍進行動態邊界修正，生成優化約束條件；

16、利用拉格朗日乘數法對所述優化約束條件進行解耦處理，生成實時調節區間劃分方案。

17、優選的，所述梯度下降算法劃分實時調節區間，包括：

18、定義目標函數為調節區間內溫度偏差與能耗的加權最小化；

19、設置約束條件為加熱功率上限、物料相變閾值及設備安全溫度范圍；

20、通過共軛梯度法求解所述目標函數，輸出最優調節區間劃分結果。

21、優選的，所述分層優化策略進行迭代更新，包括：

22、將所述溫度偏差指標集合輸入至所述分層優化策略的輸入層，利用遞歸神經網絡提取循環控制特征向量；

23、通過熵權法對所述循環控制特征向量進行優先級排序，生成區域調控序列；

24、采用粒子群算法結合模擬退火算法優化策略參數，更新所述循環控制單元的調控邏輯。

25、優選的，所述時間序列濾波策略，包括：

26、識別所述溫度數據集合中的高頻噪聲段，并基于滑動窗口均值規則進行平滑；

27、檢測缺失溫度點，采用三次樣條插值法對所述缺失溫度點進行插補；

28、對插補后的數據進行歸一化處理，生成均值為零、方差為一的標準化溫度序列。

29、優選的，所述模型預測控制框架，包括：

30、構建基于狀態空間方程的多變量耦合分析模型，量化調控指令對各加熱參數的敏感性；

31、通過拉丁超立方采樣生成參數擾動樣本集，計算各參數的耦合貢獻度；

32、篩選貢獻度高于預設閾值的參數作為核心調控變量。

33、優選的，所述多變量耦合分析，包括：

34、整合溫度傳感器數據、物料屬性數據及加熱器狀態數據，構建多維耦合數據矩陣；

35、利用主成分分析法對所述多維耦合數據矩陣進行特征提取，生成降維特征向量；

36、將所述降維特征向量輸入至所述反饋控制模塊，生成優化后的調控指令。

37、優選的，所述系統還包括：

38、構建包含設備熱應力評估函數的預警模塊，將所述調控指令與熱應力閾值進行對比分析，輸出分級報警信號；

39、根據所述分級報警信號觸發預設的應急保護機制，生成功率限制或冷卻啟動指令。

40、優選的，本發明還包括一種電子設備，所述設備包括：

41、至少一個處理器；

42、以及與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；

43、其中，所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執行的指令，所述指令被所述至少一個處理器執行，以使所述至少一個處理器能夠執行如上述的調膠制膠反應釜的循環加熱系統的操作。

44、與現有技術相比，本發明的有益效果是：

45、在溫度控制精準度方面，溫度采集模塊通過時間序列濾波策略，能有效去除溫度數據中的噪聲，同時利用三次樣條插值法對缺失溫度點進行精準插補，再經過歸一化處理得到標準化溫度序列。這使得后續的熱量分配和調控更加準確，極大地提升了溫度監測的可靠性。基于此，熱量分配模塊根據標準化溫度序列，結合熱傳導方程，考慮溫度梯度、物料粘度及加熱功率的多維關聯關系來生成熱量分配比例，能確保反應釜內各區域溫度更均勻。例如在合成特定高性能膠水時，對溫度均勻性要求極高，傳統系統難以滿足，而本系統通過精準的熱量分配，使反應釜內溫度偏差控制在極小范圍內，保證了膠水合成過程中化學反應的一致性，有效提高了膠水質量，降低了次品率。

46、從動態調控能力來看，動態調節模塊依據預設的溫控約束條件，運用非線性規劃優化方法，結合梯度下降算法劃分實時調節區間。這種方式能夠根據反應釜內物料和溫度的實時變化，快速、精準地調整加熱策略。當物料粘度因反應進程發生變化時，系統能及時感知并重新分配熱量，確保加熱效果不受影響。在整個生產過程中，無論遇到何種突發情況導致溫度變化，系統都能迅速做出響應，始終將溫度控制在合適的范圍內，保障了生產過程的穩定性和連續性，避免了因溫度失控而導致的生產中斷和產品質量問題。

47、循環優化模塊構建的包含分層優化策略的循環控制單元，利用溫度偏差指標集合進行迭代更新，生成穩態加熱控制方案。這一過程不斷優化加熱控制邏輯，進一步提高了系統的自適應能力。隨著生產次數的增加，系統能夠根據歷史數據和實時反饋，自動調整控制策略，使其更加貼合實際生產需求。比如在長期生產過程中，設備性能可能會逐漸發生變化，該系統能夠通過不斷優化，持續保持良好的加熱控制效果，延長設備的使用壽命，減少設備維護成本。

48、在能耗控制上，通過定義目標函數為調節區間內溫度偏差與能耗的加權最小化，并設置合理的約束條件，利用共軛梯度法求解目標函數來劃分實時調節區間，使得系統在滿足生產溫度要求的同時，最大程度地降低了能源消耗。這不僅符合節能減排的環保理念，還為企業節省了大量的生產成本。在能源價格不斷上漲的當下，這種節能效果對企業的經濟效益提升有著重要意義。

49、另外，系統增設的預警模塊，利用設備熱應力評估函數，將調控指令與熱應力閾值對比分析，輸出分級報警信號，并能觸發預設的應急保護機制。這為反應釜設備提供了全方位的安全保障，有效避免了因溫度異常導致的設備損壞風險，保障了生產人員的安全，減少了因設備故障而造成的經濟損失和生產延誤。綜合來看，本發明的循環加熱系統全面提升了調膠制膠反應釜的性能，為行業的高效、穩定、可持續發展提供了有力支持。