[發明專利]一種遮光控制系統

在審

• 申請號: 202110023903.1
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112839142A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 馬從國;翁潤庭;崔家興;丁曉紅;王蘇琪;楊艷;柏小穎;周恒瑞;張月紅;李亞洲;劉偉;張利兵;葉文芊
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: H04N1/04
• 分類號: H04N1/04;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 廖娜;李鋒

本發明涉及自動化生產領域，公開了一種遮光控制系統，利用NARX神經網絡模型1、NARX神經網絡模型2和NARX神經網絡模型3分別對升降框位移的誤差、控制量和實際位移值進行預測，NARX神經網絡通過引入延時模塊及輸出反饋建立模型的動態遞歸網絡，將輸入和輸出向量延時反饋引入網絡訓練中，形成新的輸入向量，具有良好的非線性映射能力，輸入不僅包括原始升降框位移的誤差、控制量和實際位移值的輸入數據，還包含經過訓練后的對應輸出數據，網絡的泛化能力得到提高，使其在升降框對應參數預測中較傳統的靜態神經網絡具有更好的預測精度和自適應能力，該單片機控制器提高了該控制系統的精確度、魯棒性和系統的可靠性。

技術領域

本發明涉及自動化生產技術領域，特別涉及一種遮光控制系統。

背景技術

現如今，現有的檔案，重要材料備案所用的掃描儀大部分為接觸式掃描，利用組合起來的滾筒和傳送帶輸送紙張，因為材料紙張的物理特性十分敏感，掃描時紙張的一部分很可能會被吸附到上方的壓板上，而另外的部分則平鋪在下方的透明放置板上，導致掃描時的紙張平整度不統一，出現部分掃描清晰，部分掃描不清晰的問題；此外，還可能因為紙屑遮擋紙張，或者紙張卷翹不平等造成掃描不完全的情況。

另外，目前的掃描設備中，控制器對掃描時各部件的控制精度、穩定性、時效性和適應能力較差，影響掃描效果。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種遮光控制系統，能夠提高控制器對掃描時遮光裝置的控制精度、穩定性、時效性和適應能力，提高掃描效果。

技術方案：本發明提供了一種遮光控制系統，包括設置在機架上的物體傳送裝置、遮光裝置和掃描裝置；所述物體傳送裝置用于將待掃描物體傳輸到掃描區域內，所述遮光裝置用于對所述掃描區域的頂部和四周進行遮光，所述掃描裝置用于對所述待掃描物體進行掃描；所述遮光裝置包括單片機控制器、固定有位移傳感器的升降框以及固定在所述升降框上的升降遮光布，所述單片機控制器通過調節升降框升降帶動升降遮光布收放；所述單片機控制器包括STM32單片機、L298電機驅動電路和STM32單片機中的智能控制器，其中智能控制器包括3個NARX神經網絡模型、ESN神經網絡模型、PID控制器、LSTM神經網絡模型、動態遞歸小波神經網絡模型、多個Elman神經網絡模型和1個按拍延遲線TDL；STM32單片機、L298電機驅動電路、升降框、升降遮光布和位移傳感器組成遮光布收放調節平臺，STM32單片機中的智能控制器實現對升降遮光布收放進行智能化調節。

進一步地，在智能控制器中，3個NARX神經網絡模型分別為NARX神經網絡模型1、NARX神經網絡模型2和NARX神經網絡模型3，NARX神經網絡模型1的輸出分別為PID控制器和LSTM神經網絡模型對應的輸入以及動態遞歸小波神經網絡模型對應的輸入，動態遞歸小波神經網絡模型的3個輸出分別作為PID控制器輸入的比例、微分和積分系數，PID控制器輸出值和LSTM神經網絡模型輸出值的和作為NARX神經網絡模型2的輸入，NARX神經網絡模型2的輸出分別為動態遞歸小波神經網絡模型對應的輸入、L298電機驅動電路的輸入和LSTM神經網絡模型對應的輸入，位移傳感器檢測升降框位移值分別作為按拍延遲線TDL和NARX神經網絡模型3的輸入，NARX神經網絡模型3的輸出分別為動態遞歸小波神經網絡模型對應的輸入和LSTM神經網絡模型對應的輸入，按拍延遲線TDL輸出的升降框多個位移值分別作為多個Elman神經網絡模型的輸入，多個Elman神經網絡模型的輸出作為ESN神經網絡模型的輸入，ESN神經網絡模型輸出值作為升降框位移反饋值，升降框位移給定值和ESN神經網絡模型輸出值的誤差和誤差變化率作為NARX神經網絡模型1的輸入；NARX神經網絡模型2實現對PID控制器輸出值和LSTM神經網絡模型輸出值的和進行預測和對升降框位移的再一次預測控制，ESN神經網絡模型實現對多個Elman神經網絡模型輸出值的融合和對升降框位移量的再一次精確預測。