[发明专利]一种基于数据驱动的普洱茶生产原料运动仿真方法

权利要求书

1.一种基于数据驱动的普洱茶生产原料运动仿真方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：获取普洱茶产线加工过程数据；

步骤二：把条索状的原料茶叶片作为粒子；初始化粒子属性；

步骤三：计算茶叶粒子的密度，并进行粒子范围划分、确定边界层粒子和更新边界层粒子；

步骤四：计算粒子压力和粘滞力；

步骤五：根据计算的压力和粘滞力，得到粒子加速度；

步骤六：根据计算的粒子加速度，计算粒子位置和速度；对粒子表面进行构建，并进行渲染；

步骤七：返回步骤三，迭代计算，得到模拟流体粒子运动效果，即普洱茶生产原料运动仿真。

2.根据权利要求1所述的基于数据驱动的普洱茶生产原料运动仿真方法，其特征在于，所述步骤一具体包括：通过车间PLC网络获取客户订单、生产计划、生产批次、产线传送设备参数，以及驱动设备运行的电机状态数据、设定频率数据和模拟量数值。

3.根据权利要求1所述的基于数据驱动的普洱茶生产原料运动仿真方法，其特征在于，所述步骤二中，初始化粒子属性包括流体粒子初始化和模拟流体属性确定；所述流体粒子初始化的计算参数包括流体初始密度、流体模拟粒子数、边界粒子数、粒子影响半径r；所述模拟流体属性包括属性因子m的值和密度光滑核函数。

4.根据权利要求1所述的基于数据驱动的普洱茶生产原料运动仿真方法，其特征在于，所述步骤三中，计算茶叶粒子的密度的公式，如下：

其中，h为核半径，为半径内的j位置的粒子与圆心的距离，m为决定流体的属性因子，k为粒子间距离倍数。

5.根据权利要求1所述的一种基于数据驱动的普洱茶生产原料运动仿真方法，其特征在于：根据如下公式进行粒子范围划分：

其中，δ表示边界层厚度，边界层厚度是指壁面到流速与粒子流速v_∞相差小于1％的流体层厚度，表示运动粘度，v_∞表示粒子流速，L表示边界层在x轴方向的特性长度，运动粘度的公式如下所示：

其中μ表示流体的动力粘度，ρ表示粒子密度。

6.根据权利要求1或5所述的一种基于数据驱动的普洱茶生产原料运动仿真方法，其特征在于：根据以下公式求解待更新粒子密度，并更新边界层粒子：

其中，ρ_outer表示流体表面边界层中的粒子关于位置x和时间t的波强度的一个测量，c为振幅，振幅的计算公式如下所示：

其中，γ是表面张力，是波数，ρ₀是待更新粒子密度。

7.根据权利要求1所述的一种基于数据驱动的普洱茶生产原料运动仿真方法，其特征在于：所述步骤四：根据Spiky光滑核函数公式，计算粒子的压力

其中，W_spiky(k,h)是Spiky光滑核函数，m_j是粒子质量，p_j是粒子密度；Spiky光滑核函数的公式如下：

其中，h表示Spiky光滑核函数影响区域的半径，r表示粒子半径。

8.根据权利要求1或7所述的一种基于数据驱动的普洱茶生产原料运动仿真方法，其特征在于：所述步骤四：根据Viscosity光滑核函数公式，计算粒子的粘滞力F_viscosity

其中，W_viscosity(r,h)是Viscosity光滑核函数，m_j是粒子质量，p_j是粒子密度，μ是粒子的粘滞度系数，是粒子的相对速度；Viscosity光滑核函数的公式如下：

其中，h表示Viscosity光滑核函数影响区域的半径，r表示粒子半径。