[發(fā)明專利]一種裝載機(jī)工況識(shí)別模型構(gòu)建及識(shí)別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811043486.1
• 申請(qǐng)日: 2018-09-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109359524B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張澤宇;惠記莊;武琳琳;雷景媛;谷立臣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)安大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/62;E02F9/26
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 張明

1.一種裝載機(jī)工況識(shí)別模型構(gòu)建方法，方法包括以下步驟：

步驟1、采集裝載機(jī)在不同工況下的多組識(shí)別信號(hào)數(shù)據(jù)，獲得識(shí)別信號(hào)數(shù)據(jù)集；所述的識(shí)別信號(hào)數(shù)據(jù)集中每一組識(shí)別信號(hào)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)一個(gè)工況標(biāo)簽，獲得識(shí)別工況標(biāo)簽集；

其特征在于：

所述的工況標(biāo)簽包括：空載前進(jìn)、鏟掘、滿載后退、滿載前進(jìn)、卸載和空載后退；

步驟2、對(duì)所述的識(shí)別信號(hào)數(shù)據(jù)集中的每組識(shí)別信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，獲得預(yù)處理后的識(shí)別信號(hào)數(shù)據(jù)集；

所述的預(yù)處理具體包括以下過(guò)程：

步驟21、將所述的識(shí)別信號(hào)數(shù)據(jù)集歸一化至0到1之間，獲得第二識(shí)別信號(hào)數(shù)據(jù)集；

步驟22、對(duì)所述的第二識(shí)別信號(hào)數(shù)據(jù)集進(jìn)行剝離趨勢(shì)項(xiàng)后，利用3σ方法剔除異常數(shù)據(jù)后再利用牛頓插值法插補(bǔ)空缺項(xiàng)，獲得第三識(shí)別信號(hào)數(shù)據(jù)集；

步驟23、對(duì)所述的第三識(shí)別信號(hào)數(shù)據(jù)集采用小波包去噪方法進(jìn)行濾波處理，獲得預(yù)處理后的識(shí)別信號(hào)數(shù)據(jù)集；

在所述的小波包去噪方法中，小波基選擇db9-6小波基；

步驟3、采用降維的特征提取方法對(duì)所述的預(yù)處理后的識(shí)別信號(hào)數(shù)據(jù)集進(jìn)行處理，獲得識(shí)別特征集；

所述的步驟3、采用主成分分析法對(duì)所述的預(yù)處理后的識(shí)別信號(hào)數(shù)據(jù)集進(jìn)行處理，獲得識(shí)別信號(hào)特征集；

所述的識(shí)別特征集包括多個(gè)特征樣本，所述的特征樣本的數(shù)量與步驟1中采集的識(shí)別信號(hào)數(shù)據(jù)的組數(shù)相同，所述的每個(gè)特征樣本均包括I個(gè)識(shí)別特征量,I為正整數(shù)；

獲得特征識(shí)別量的貢獻(xiàn)率：所述的多個(gè)特征樣本中第p個(gè)特征樣本的第i個(gè)識(shí)別特征量與第q個(gè)特征樣本的第i個(gè)識(shí)別特征量的貢獻(xiàn)率相同，i∈[1,I]，p和q均為正整數(shù)，p≠q，即獲得I個(gè)識(shí)別特征量的貢獻(xiàn)率；

步驟4、將所述的識(shí)別特征集作為輸入，將所述的識(shí)別工況標(biāo)簽集作為輸出，訓(xùn)練KNN模型，獲得裝載機(jī)工況識(shí)別模型，所述的KNN模型中，第p個(gè)特征樣本與第q個(gè)特征樣本之間的距離Dis：

其中，C_i為第i個(gè)識(shí)別特征量的貢獻(xiàn)率。

2.如權(quán)利要求1所述的裝載機(jī)工況識(shí)別模型構(gòu)建方法，其特征在于，所述的步驟4，KNN模型中K值的取值為5以內(nèi)的任一正整數(shù)。

3.一種裝載機(jī)工況識(shí)別方法，其特征在于，所述的方法包括：采用權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)權(quán)利要求中所述的工況識(shí)別模型對(duì)經(jīng)過(guò)權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)權(quán)利要求中所述步驟2-步驟3處理的裝載機(jī)的待識(shí)別信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別。