[發(fā)明專利]一種光電反饋式谷物流量檢測(cè)試驗(yàn)裝置及谷物流量預(yù)測(cè)方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202110533731.2 | 申請(qǐng)日： | 2021-05-17 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN113348850A | 公開（公告）日： | 2021-09-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 陳進(jìn);徐海洋;李耀明 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 江蘇大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | A01D41/127 | 分類號(hào)： | A01D41/127 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 212013 江*** | 國(guó)省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 光電 反饋 谷物 流量 檢測(cè) 試驗(yàn)裝置 預(yù)測(cè) 方法 | ||
1.一種光電反饋式谷物流量檢測(cè)試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括刮板式谷物升運(yùn)器(3)和卸糧倉(cāng)(15)，刮板谷物升運(yùn)器(3)底部設(shè)由進(jìn)糧口(4)，刮板式谷物升運(yùn)器(3)的出糧口正對(duì)著卸糧倉(cāng)(15)入口；
所述刮板式谷物升運(yùn)器(3)上方安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)(10)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)(10)與升運(yùn)鏈條(6)鏈傳動(dòng)，升運(yùn)鏈條(6)設(shè)置在刮板式谷物升運(yùn)器(3)內(nèi)部，升運(yùn)鏈條(6)兩側(cè)與若干平行的升運(yùn)器刮板(5)相連接；
所述刮板式谷物升運(yùn)器(3)兩側(cè)分別安裝有多組陣列激光對(duì)射式傳感器(7)，刮板式谷物升運(yùn)器(3)頂部安裝有傾角傳感器(12)；所述出糧口處安裝有光電測(cè)距傳感器(14)；所述升運(yùn)鏈條(6)處安裝有轉(zhuǎn)速傳感器(11)；所述陣列激光對(duì)射式傳感器(7)、傾角傳感器(12)、光電測(cè)距傳感器(14)和轉(zhuǎn)速傳感器(11)均與單片機(jī)進(jìn)行通訊，驅(qū)動(dòng)電機(jī)(10)由單片機(jī)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電反饋式谷物流量檢測(cè)試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述單片機(jī)還與LED顯示模塊、穩(wěn)壓電源和控制按鍵連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電反饋式谷物流量檢測(cè)試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述傾角傳感器(12)為兩軸應(yīng)變式傾角傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電反饋式谷物流量檢測(cè)試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述卸糧倉(cāng)(15)為下窄上寬的塔型容器，且底部?jī)A斜設(shè)置，卸糧倉(cāng)(15)底部中間位置設(shè)有可拆卸的出糧口(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電反饋式谷物流量檢測(cè)試驗(yàn)裝置，其特征在于，每組陣列激光對(duì)射式傳感器(7)包括相對(duì)設(shè)置的發(fā)射裝置和接收裝置，等間距分布的發(fā)射裝置和接收裝置，等分升運(yùn)器刮板(5)垂直于升運(yùn)鏈條(6)運(yùn)動(dòng)方向的截面。
6.一種利用權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的光電反饋式谷物流量檢測(cè)試驗(yàn)裝置預(yù)測(cè)谷物流量的方法，其特征在于，若干組陣列激光對(duì)射式傳感器(7)獲取的谷物堆積長(zhǎng)度L′i、升運(yùn)器轉(zhuǎn)動(dòng)速度v、升運(yùn)器的傾斜程度ɑ和卸糧倉(cāng)(15)中谷物單位時(shí)間的收獲體積增加量Vt’作為訓(xùn)練后的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入，輸出谷物流量預(yù)測(cè)值；
所述BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)利用改進(jìn)型遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化，包括：種群初始化、計(jì)算適應(yīng)度、改進(jìn)選擇操作、交叉和變異操作以及重復(fù)迭代；
所述改進(jìn)選擇操作具體為：在選擇操作前，將初始種群按照適應(yīng)度值的大小排序，并從初始種群中，適應(yīng)度為總?cè)后w前40％的個(gè)體中，隨機(jī)選擇50％的個(gè)體，隨機(jī)選擇位于群體后60％的等數(shù)量個(gè)體進(jìn)行替換，使替換后的種群數(shù)量與初始種群一致。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的預(yù)測(cè)谷物流量的方法，其特征在于，所述增加量V′t＝Vt-Vt-1，其中Vt是t時(shí)刻卸糧倉(cāng)(15)內(nèi)堆積的谷物體積，且：
其中a為卸糧倉(cāng)(15)下窄上寬交界處的長(zhǎng)度，b為卸糧倉(cāng)(15)下窄上寬交界處的寬度，h為谷物堆積高度，HL為卸糧倉(cāng)下窄上寬交界處與卸糧倉(cāng)底部的距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的預(yù)測(cè)谷物流量的方法，其特征在于，所述BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隱藏層節(jié)點(diǎn)數(shù)利用黃金分割算法進(jìn)行優(yōu)化。
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