[發(fā)明專利]一種智能抓棉管理系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010320373.2
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111624948B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾超月;張勇
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢裕大華紡織有限公司
• 主分類號: G05B19/408
• 分類號: G05B19/408;D01G7/02
• 代理公司: 武漢卓越志誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42266
• 代理人: 胡婷婷

1.一種智能抓棉管理系統(tǒng)，其特征在于，包括棉包數(shù)據(jù)檢測模塊、棉包數(shù)據(jù)處理模塊、機(jī)器視覺檢測模塊、智能判斷決策模塊、機(jī)械執(zhí)行控制模塊和抓棉設(shè)備；所述棉包數(shù)據(jù)處理模塊用于處理所述棉包數(shù)據(jù)檢測模塊檢測的棉包數(shù)據(jù)；所述機(jī)器視覺檢測模塊用于檢測和處理視覺信號；所述智能判斷決策模塊根據(jù)所述棉包數(shù)據(jù)和所述視覺信號進(jìn)行智能判斷和決策，得到抓棉設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，并將所述運(yùn)行參數(shù)發(fā)送至所述機(jī)械執(zhí)行控制模塊；所述機(jī)械執(zhí)行控制模塊控制所述抓棉設(shè)備的運(yùn)行；所述智能抓棉管理系統(tǒng)的運(yùn)行過程包括以下步驟：

S1.所述棉包數(shù)據(jù)檢測模塊和所述機(jī)器視覺檢測模塊分別檢測棉包數(shù)據(jù)和視覺信號；

S2.所述棉包數(shù)據(jù)處理模塊對步驟S1中所述棉包數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和運(yùn)算，得到棉包數(shù)據(jù)運(yùn)算結(jié)果；所述機(jī)器視覺檢測模塊對步驟S1中所述視覺信號進(jìn)行處理和運(yùn)算，得到視覺信號運(yùn)算結(jié)果；

S3.所述智能判斷決策模塊根據(jù)步驟S2中所述棉包數(shù)據(jù)運(yùn)算結(jié)果和所述視覺信號運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行智能判斷和決策，得到抓棉設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)；

S4.所述機(jī)械執(zhí)行控制模塊根據(jù)步驟S3所述抓棉設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)控制所述抓棉設(shè)備運(yùn)行；

在步驟S3中，將每一組抓棉設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)作為一個決策方案，則所述智能判斷決策模塊根據(jù)智能判斷決策模型確定決策方案，包括以下步驟：

S31.設(shè)決策矩陣為DM＝[β_rj]_n×m，根據(jù)式(4)將決策矩陣DM＝[β_rj]_n×m轉(zhuǎn)化為規(guī)范化決策矩陣

S32.運(yùn)用優(yōu)化模型求得屬性集最優(yōu)權(quán)重

S33.依據(jù)集成算子以及計(jì)算方案u_r的加權(quán)集成評價(jià)值

S34.基于取值，計(jì)算的得分函數(shù)和精確函數(shù)

S35.利用各方案的得分函數(shù)對方案集U進(jìn)行排序，若存在得分函數(shù)相同，則利用精確函數(shù)進(jìn)行比較排序，獲得全體方案間的最終優(yōu)劣排序；

在步驟S31中，所述決策矩陣DM＝[β_rj]_n×m通過決策表T確定；其中T＝{U,C,B,f}，U＝{u₁,u₂,…,u_n}為決策表中的全體方案集合，C＝{c₁,c₂,…,c_m}為屬性集合，包括棉包堆積密度分布數(shù)據(jù)、棉包表面平整度分布數(shù)據(jù)、抓棉機(jī)運(yùn)行位置及運(yùn)行狀態(tài)信號和抓棉工作范圍內(nèi)的危險(xiǎn)因素信號的特征；為屬性值的集合，f為U×C→B的信息函數(shù)，用于確定U中每一個對象在各個屬性下的取值；

設(shè)任意給定決策方案u_r∈U(r＝1,2,…,n)在屬性c_jC(j＝1,2,…,m)下的綜合評價(jià)值為β_rj，則有：

式(5)中，l為待評價(jià)對象集在屬性集下打分時，可能存在的猶豫模糊判定的維度數(shù)目；

通過對該決策表決策數(shù)據(jù)的抽取，即得到三角猶豫直覺模糊元的決策分析矩陣DM＝[β_rj]_n×m；

步驟S32中的優(yōu)化模型如式(6)所示：

步驟S33中的集成算子如式(7)至式(9)所示：

其中，i＝1,2,…,p，W為權(quán)重向量；

步驟S34中，得分函數(shù)和精確函數(shù)分別如式(10)和式(11)所示：

其中，μ_M和ν_M均為[0,1]上的三角模糊數(shù)，分別表示隸屬度和費(fèi)隸屬度，并滿足式(12)：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能抓棉管理系統(tǒng)，其特征在于，所述棉包數(shù)據(jù)檢測模塊用于檢測棉包堆積密度數(shù)據(jù)，并將所述棉包堆積密度數(shù)據(jù)發(fā)送至所述棉包數(shù)據(jù)處理模塊，所述棉包數(shù)據(jù)處理模塊對所述棉包堆積密度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果發(fā)送至所述智能判斷決策模塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能抓棉管理系統(tǒng)，其特征在于，所述抓棉設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)包括抓棉設(shè)備的啟動和停止、抓棉設(shè)備的運(yùn)行速度和打手轉(zhuǎn)速、抓棉設(shè)備的下降動程以及輸棉設(shè)備的輸棉功率。