[發明專利]基于BP神經網絡的紅棗超聲波清洗機控制方法

有效

• 申請號: 201710699296.4
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN107309213B
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 薛飛;孟祥盟;孫寧;薛爭
• 申請（專利權）人: 吉林省農業科學院
• 主分類號: B08B3/12
• 分類號: B08B3/12;A23N12/02;G06N3/08
• 代理公司: 11369 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 周明飛

1.一種基于BP神經網絡的紅棗超聲波清洗機控制方法，其特征在于，包括：

步驟一、按照采樣周期，獲取超聲波清洗機中紅棗的質量m、環境溫度T_S、水中溶解的總固體含量TDS、剩余清洗時間t；

清洗時間t_a滿足：

其中，m_a為清洗水的質量，m_max為超聲波清洗機能夠容納紅棗的最大質量；

步驟二、依次將步驟一中獲取的參數進行規格化，確定三層BP神經網絡的輸入層向量x＝{x₁,x₂,x₃,x₄}；其中x₁為質量系數、x₂為環境溫度系數、x₃為水中溶解的總固體含量系數、x₄為剩余清洗時間系數；

步驟三、所述輸入層向量映射到中間層，所述中間層向量y＝{y₁,y₂,…,y_M}；M為中間層節點個數；

步驟四、得到輸出層向量o＝{o₁,o₂,o₃}；o₁為超聲波清洗機功率調節系數、o₂為水溫調節系數、o₃為緊急停機信號；

步驟五、控制超聲波清洗機的功率和水溫，使

其中，別為第i次采樣周期輸出層向量前兩個參數，p_max為超聲波清洗機最大功率，T_max為加熱到的最高水溫，p_i+1為第i+1個采樣周期時超聲波清洗機功率，T_i+1為第i+1個采樣周期時水溫。

2.根據權利要求1所述的基于BP神經網絡的紅棗超聲波清洗機控制方法，其特征在于，步驟二中，利用如下公式對剩余清洗時間t進行規格化

其中，t_max和t_min分別為最長清洗時間與最短清洗時間；最長清洗時間t_max為300秒，最短清洗時間t_min為60秒。

3.根據權利要求2所述的基于BP神經網絡的紅棗超聲波清洗機控制方法，其特征在于，步驟二中，利用如下公式對超聲波清洗機中紅棗的質量m進行規格化

其中，m_max和m_min分別為超聲波清洗機能夠容納紅棗的最大質量和最小質量。

4.根據權利要求3所述的基于BP神經網絡的紅棗超聲波清洗機控制方法，其特征在于，步驟二中，利用如下公式對環境溫度T_S進行規格化

其中，T_Smax和T_Smin分別為環境溫度的最大值和最小值。

5.根據權利要求4所述的基于BP神經網絡的紅棗超聲波清洗機控制方法，其特征在于，步驟二中，利用如下公式對水中溶解的總固體含量TDS進行規格化

其中，TDS_max和TDS_min分別為水中溶解的總固體含量的最大值和最小值。

6.根據權利要求1所述的基于BP神經網絡的紅棗超聲波清洗機控制方法，其特征在于，還包括步驟六：

根據第i次周期中的紅棗的質量m、環境溫度T_s、水中溶解的總固體含量TDS、剩余清洗時間t采樣信號，判定超聲波清洗機的運行狀態，當時進行緊急停車。

7.根據權利要求6所述的基于BP神經網絡的紅棗超聲波清洗機控制方法，其特征在于，所述中間層節點個數M滿足：其中n為輸入層節點個數，q為輸出層節點個數。

8.根據權利要求7所述的基于BP神經網絡的紅棗超聲波清洗機控制方法，其特征在于，初始狀態時使超聲波清洗機的清洗功率p₁和初始狀態時水溫T₁滿足：

p₁＝0.5p_max

T₁＝0.5T_max。