[發明專利]一種縷紗測長機的張力自適應控制系統

有效

• 申請號: 202210797059.2
• 申請日: 2022-07-08
• 公開（公告）號: CN114859736B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 謝小輝
• 申請（專利權）人: 南通永安紡織有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04;G06K9/62;G06Q10/04
• 代理公司: 杭州聚邦知識產權代理有限公司 33269
• 代理人: 周美鋒

本發明涉及人工智能技術領域，具體涉及一種縷紗測長機的張力自適應控制系統。該系統包括網絡構建單元：訓練TCN預測網絡；數據預測單元：實時獲取縷紗任務過程中多個設定時間段下的紗框轉速得到紗框轉速序列，將紗框轉速序列輸入到訓練好的TCN預測網絡以預測下一設定時間段的張力調整器實時角度；數據處理單元：根據張力調整器實時角度下的縷紗應力序列判斷是否處于正常進紗狀態，以對縷紗測長機的張力進行自適應控制。利用機器學習的方法能夠準確控制縷紗測長機的張力，從而減少了人力資源，降低縷紗測長機出現事故的概率，提高縷紗測長機的工作效率。

技術領域

本發明涉及人工智能技術領域，具體涉及一種縷紗測長機的張力自適應控制系統。

背景技術

縷紗測長機將紗管上的試樣紗線用紗框搖取縷紗, 搖取時能選擇搖紗張力, 用于精確測定紗線的長度, 供紡織行業紗線的線密度或支數的測定及縷紗強度試驗用。而目前市面上的縷紗測長機工作時，仍然需要人工對張力調整器進行調節，以適應于不同的轉速，這樣會浪費大量的人力物力資源。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種縷紗測長機的張力自適應控制系統，所采用的技術方案具體如下：

網絡構建單元，用于將正常進紗狀態下的歷史紗框轉速序列和歷史張力調整器角度序列作為訓練樣本以對TCN預測網絡進行訓練，且由每個所述訓練樣本的置信度構建所述TCN預測網絡的損失函數；

數據預測單元，用于實時獲取縷紗任務過程中多個設定時間段下的紗框轉速得到紗框轉速序列，將所述紗框轉速序列輸入到訓練好的所述TCN預測網絡以預測下一設定時間段的張力調整器實時角度；

數據處理單元，用于將縷紗測長機的張力調整器角度調整至所述張力調整器實時角度，同時采集該張力調整器實時角度下所對應的縷紗應力序列，計算所述縷紗應力序列和正常進紗狀態下的歷史縷紗應力序列之間的相似度指標，根據所述相似度指標判斷所述縷紗應力序列是否屬于正常進紗狀態，根據判斷結果對縷紗測長機的張力進行自適應控制。

進一步地，所述網絡構建單元中由每個所述訓練樣本的置信度構建所述TCN預測網絡的損失函數的方法，包括：

利用每個所述訓練樣本的置信度為其均方差損失分配權重，所有訓練樣本的置信度構成置信度序列，將該置信度序列歸一化，將歸一化之后的置信度作為相應所述訓練樣本的權重，結合每個所述訓練樣本的數據損失和對應的所述權重進行加權求和得到所述TCN預測網絡的損失函數。

進一步地，所述網絡構建單元中每個所述訓練樣本的置信度的獲取方法，包括：

將應力標準分數、角度偏差分數和所述訓練樣本的可靠性指標之間的乘積作為對應每個所述訓練樣本的置信度。

進一步地，所述網絡構建單元中應力標準分數是在相同工況下根據實時縷紗應力和標準縷紗應力之間的差異得到的，且應力標準分數與差異呈負相關關系。

進一步地，所述網絡構建單元中角度偏差分數在相同工況下根據實時張力調整器角度和標準張力調整器角度之間的差異得到的，且角度偏差分數與差異呈負相關關系。

進一步地，所述網絡構建單元中所述訓練樣本的可靠性指標的獲取方法，包括：

計算正常進紗狀態下的任意兩次測量的縷紗應力序列之間的相似距離，根據所述相似距離計算對應訓練樣本的可靠指標。

進一步地，所述網絡構建單元中標準縷紗應力是在相同工況下多次測量的歷史縷紗應力之間的平均值。

進一步地，所述網絡構建單元中標準張力調整器角度是在相同工況下多次測量的歷史張力調整器角度之間的平均值。

進一步地，所述數據處理單元中根據所述相似度指標判斷所述縷紗應力序列是否屬于正常進紗狀態的方法，包括：