本发明涉及皮带输送带，特别涉及皮带输送带用打滑预测及处理方法及存储介质。
背景技术：
1、皮带输送带是一种常见的输送设备，广泛用于工矿企业、港口、仓储物流等行业中，用于将物料、矿石、煤炭、谷物、建筑材料等大量散装物料进行水平、倾斜或垂直方向的输送。它的优点包括输送能力大、输送距离远、结构简单、运行稳定等，因此在现代物流和生产过程中起着重要的作用。
2、皮带输送带实质上是一种传动带机构，当它传递的功率p增大时，圆周力f也会增大，因为功率p和传送带的线速度v之间有以下关系：p＝f*v。当传送带的带速一定时，如果所需的圆周力f超过了带与带轮之间的极限摩擦力，传送带就会在带轮上出现打滑现象。这种情况下，传送带的抓取力不足以克服所需的圆周力，从而导致带与带轮之间的滑动，这种现象被称为“带的打滑”(具体可详见《机械原理》第4版的“传动带机构”章节关于此现象的介绍)；
3、在当前技术条件下，传送带打滑不仅会降低传动效率，还可能造成设备的故障和损坏，同时此现象被认为是不可避免的现象。因此在现有技术中，在设计和运行传送带传动系统时，需要确保传送带与带轮之间的摩擦力能够满足所需的功率传递要求，通常通过正确选择传动带材料、张力调整和合理设计来尽可能的降低此现象发生的概率。
4、但是发明人认为，如果能够设计一种在皮带输送带传动的过程中自行检测与预估下一时间步下可能发生打滑现象的概率并预先进行调整，则能够有效解决该传动带打滑现象所带来的弊端。
5、为此，提出皮带输送带用打滑预测及处理方法及存储介质。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明实施例希望提供皮带输送带用打滑预测及处理方法及存储介质，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，即在皮带输送带传动的过程中自行检测与预估下一时间步下可能发生打滑现象的概率，并对此至少提供一种有益的选择；
2、本发明实施例的技术方案是这样实现的：
3、第一方面
4、皮带输送带用打滑预测及处理方法：
5、本技术采用元胞自动机作为建模工具，将皮带输送带看作一个离散空间，在该空间中，每个元胞代表皮带的一个局部区域，其状态表示该区域内的张力。元胞自动机能够模拟传动带的动态变化和复杂性，通过预测下一个时间步的张力，实现对打滑现象的预测。
6、(1)邻居定义：在元胞自动机中，每个元胞有8个moore邻居，分别是其上、下、左、右、左上、左下、右上和右下方的元胞。通过邻居定义，元胞之间可以相互交互，共同构成传动带的空间结构。
7、(2)转换函数：本技术使用加权平均的方法定义转换函数，根据当前时间步的张力、邻居元胞的张力以及外部输入和传感器数据，预测下一个时间步的张力。通过加权平均的形式将各项信息综合考虑，得到对下一个时间步张力的预测结果。
8、(3)ds证据理论：为了进一步验证元胞自动机的预测结果，本技术引入ds证据理论。将元胞自动机的预测结果和来自外部传感器和控制器的信息作为两个证据来源，利用dempster合成规则将其合成，得到综合的ds证据。通过对ds证据的解释，判断下一个时间步的张力是否会超过带与带轮之间的极限摩擦力。
9、预测和处理流程：
10、p1、预测：在每个时间步，元胞自动机根据当前状态、邻居状态和外部输入，预测下一个时间步的张力，并得到预测结果。
11、p2、ds证据合成：将元胞自动机的预测结果和外部传感器和控制器的信息通过dempster合成规则进行合成，得到综合的ds证据。
12、p3、打滑风险判定：根据综合的ds证据，判断下一个时间步的张力是否会超过带与带轮之间的极限摩擦力。若存在打滑风险，则进入下一步；若不存在打滑风险，则维持当前状态，继续运行。
13、p4、控制信号输出：如果存在打滑风险，输出控制信号至传动带的线速度进行调整，降低传动带的张力，避免打滑现象的发生。
14、该皮带输送带打滑预测及处理方法采用元胞自动机和ds证据理论相结合的方式，能够实时预测传动带的打滑风险，并根据预测结果进行相应的调整控制，保障传动带的安全运行和生产效率。该方法可以应用于各种类型的皮带输送带系统，为用户提供高效、可靠的打滑预测和处理解决方案。在实际应用中，建议根据具体情况进行合理调整和优化，并密切关注传动带的状态，以确保系统的正常运行和安全性。
15、第二方面
16、一种存储介质，所述存储介质内存储有用于实现如上述所述的打滑预测及处理方法的程序指令。
17、这种存储介质可以是一种计算机可读取的存储设备，例如硬盘、闪存、光盘、固态硬盘(ssd)等。它具有高容量和可靠性，可以持久保存数据和程序指令。该存储介质内存储有用于实现皮带输送带打滑预测及处理方法的程序指令。这些程序指令是一系列计算机代码，由开发者根据皮带输送带打滑预测及处理方法的技术说明书所描述的原理和逻辑进行编写。这些指令以机器语言或高级编程语言的形式表达，能够被计算机理解和执行。
18、程序指令的内容包括但不限于以下方面：
19、(1)元胞自动机的实现：程序指令实现了元胞自动机的建模，描述了元胞的定义、邻居定义和转换函数，以及元胞之间的交互过程。
20、(2)ds证据理论的实现：程序指令实现了ds证据理论的计算和合成规则，用于验证元胞自动机的预测结果，判断下一个时间步的张力是否会超过带与带轮之间的极限摩擦力。
21、(3)预测和处理流程的实现：程序指令实现了预测和处理流程，包括预测下一个时间步的张力、ds证据合成、打滑风险判定和控制信号输出等步骤。
22、(4)外部输入和传感器数据的读取：程序指令负责读取来自外部传感器和控制器的数据，作为输入信息供元胞自动机和ds证据理论使用。
23、(5)控制信号输出：程序指令生成控制信号，用于调整传动带的线速度，实现自动控制，避免打滑现象的发生。
24、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25、一、实时预测打滑风险：传统方法通常通过正确选择传动带材料、张力调整和合理设计来尽可能降低打滑的发生概率。然而，即使采取了这些措施，打滑现象仍然是一个可能发生的问题。而本方法采用元胞自动机和ds证据理论相结合的方式，实时预测下一个时间步的圆周力，准确预测打滑风险，并及时采取相应控制措施，避免打滑现象发生，提高了预测的准确性和精度。
26、二、自动化控制调整：传统方法中，对传动带的张力调整和线速度控制通常是人工进行，需要不断根据现场情况进行调整。而本方法通过控制信号输出，实现对传动带线速度的自动化调整，根据预测结果实时控制传动带的张力，自动避免打滑现象，提高了系统的自动化程度和生产效率。
27、三、最小化设备故障和损坏：传统方法虽然可以降低打滑现象发生的概率，但无法完全避免打滑，特别是在复杂工况下。而本方法的实时预测和自动化控制调整，有效避免了传动带超过极限摩擦力导致的打滑，最小化了设备故障和损坏的风险，延长了设备的使用寿命。
28、四、优化能耗和维护成本：传统方法中，为了防止打滑，通常需要保持较高的张力和较低的线速度，这会增加传动带的能耗和维护成本。而本方法的自动化控制调整，能够在保证传动带安全运行的前提下，优化线速度和张力的设置，降低了能耗和维护成本。
29、五、应用范围广泛：本方法基于元胞自动机和ds证据理论，适用于各种类型的皮带输送带系统，无论是在不同行业还是在不同环境条件下，都能实现高效、可靠的打滑预测和处理。相比传统方法，本方法具有更好的普适性和适用性。
1.皮带输送带用打滑预测及处理方法，其特征在于：实施如下步骤：
2.根据权利要求1所述的打滑预测及处理方法，其特征在于：在所述s1中：确定皮带与带轮之间的极限摩擦力f-limit。
3.根据权利要求2所述的打滑预测及处理方法，其特征在于：在所述s2中：在每个时间步中循环执行以下步骤：
4.根据权利要求3所述的打滑预测及处理方法，其特征在于：在所述s2中：每个元胞代表皮带输送带上的一个局部区域，所述局部区域为皮带在主动轮和从动轮之间的皮带区域，其状态表示该区域内的张力，设元胞i的张力为t-i；
5.根据权利要求4所述的打滑预测及处理方法，其特征在于：所述转换函数为：
6.根据权利要求5所述的打滑预测及处理方法，其特征在于：在所述s3中，d-s理论包括至少如下两个证据：
7.根据权利要求6所述的打滑预测及处理方法，其特征在于：
8.根据权利要求1～7任意一项所述的打滑预测及处理方法，其特征在于：所述判断情况b作为控制信号输入至皮带输送带的控制器，控制器控制传动带的转速，将转速调整至小于当前时间步下的传动带的转速。
9.一种存储介质，其特征在于：所述存储介质内存储有用于实现如权利要求1～8任意一项所述的打滑预测及处理方法的程序指令。
