一种装载机铲装过程的作业斗数识别方法与识别装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种装载机铲装过程的作业斗数识别方法与装置，通过对装载机铲装过程中三种压力传感器采用多传感器融合技术，实现对铲装过程作业斗数的自动辨识，有效提高与保证试验数据的准确性，同时有效避免驾驶员超额作业。该发明专利技术还有利于装载机作业阶段的识别，为准确识别作业阶段、实现作业过程动态预测与控制提供良好基础。作业斗数(也可称为作业周期)识别方法，不仅对性能试验过程样本数的准确计量有重大意义，而且对于后期的样本统计也具有重要意义，它实现了作业周期的阶段划分，为后期的统计提供便利。本发明专利技术的实施，使试验人员准确的获得所需的样本数，提高与保证试验的准确度，同时避免驾驶员因所采集样本数够多而浪费时间与体力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工程车辆铲装过程的作业斗数识别技术，更具体地说，涉及一种装载机铲装过程的作业斗数识别方法，以及一种装载机铲装过程的作业斗数识别装置。
技术介绍
随着我国采矿、建筑、水利水电、高速铁路网、公路网、南水北调等大型国家工程建设的快速推进，工程车辆的产、销量和保有量快速提高，工程机械发展异常迅速。2009年中国装载机以15万台的产销量占到世界的75％左右，2011年销量甚至达到23万台左右，至今为止，我国已成为工程机械制造大国。近年来，随着建筑施工和资源开发规模的扩大，对工程机械需求量迅速增加的同时，对其可靠性、维修性、安全性、燃油经济性、智能化等也提出了更高的要求，因此需要开展大量的实验研究，采集大量的作业谱数据。装载机作为工程机械中最大的家族成员之一，不仅在工程机械中占有量最大，而且销量也最大，我国是世界上装载机产量最多、销量最大的国家，随着对装载机可靠性、维修性、安全性、燃油经济性、智能化的要求越来越高，需要进行的试验研究也越来越多，如何实现试验过程的试验样本数智能统计将是一个越来越受关注的问题，而且对于铲装斗数(作业周期)的识别，对于装载机过程控制具有重要的意义，是装载机进行过程控制的基础。作业谱采集实验中，样本数是一个至关重要的参数，决定着获得的作业数据是否能用。原始的装载机载荷是一种随机变化的载荷，通常情况下都是运用概率统计、样本估计等方法，从有限样本长度的随机载荷中提取载荷特征值，不同样本长度的载荷获取得到的载荷特征值的准确度随样本大小而异。特征值的准确度随样本长度的增长而提升，但随着样本长度的增长，将导致样本提取的工作量、工作难度等增大，且当样本长度增加到一定程度，准确度增加值有限。因此，需要准确的计量样本长度，在满足准确度的前提下，使样本数最少。所述的样本数对于装载机而言，就是铲装过程的作业斗数，传统的作业斗数计量都是采用定时估量法或人工计数法，往往造成样本数不足或样本数够多，导致实验准确度低或提取工作量大、工作难度高。由于装载机的作业工况复杂，导致作业周期时间长短不一、样本幅值变化大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够准确获得所需的样本数、可直接应用于装载机的装载机铲装过程的作业斗数识别方法，以及装载机铲装过程的作业斗数识别装置。本专利技术的技术方案如下：一种装载机铲装过程的作业斗数识别方法，步骤如下：1)采集工作油泵压力值、动臂大腔压力值和转斗大腔压力值；2)对采集得到的压力值进行模糊化处理，将压力值转变成非作业、状态待定、作业三种模糊量；3)对得到的模糊量采用加权融合的方法，得到融合值；4)将融合值进行决策分析，得到作业周期的划分依据，并由此得到铲装斗数。作为优选，步骤1)中，对采集的工作油泵压力值、动臂大腔压力值和转斗大腔压力值进行预处理，包括数值归一化、数据滤波。作为优选，数值归一化具体为：将数据序列D的一个原始值x通过Min-max标准化映射成在区间[0,1]中的值x*，公式为： x * = x - D m i n D max - D m i n ; ]]>其中，Dmin和Dmax分别为数据序列D的最小值和最大值。作为优选，对经数值归一化处理后得到的数据进行阀值滤波，阈值函数为： w ^ j , k = w j , k ( 1 - u ) + u * s i g n ( w j , k ) ( | w j , k | - λ 1 + exp ( | w j , k λ 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装载机铲装过程的作业斗数识别方法，其特征在于，步骤如下：1)采集工作油泵压力值、动臂大腔压力值和转斗大腔压力值；2)对采集得到的压力值进行模糊化处理，将压力值转变成非作业、状态待定、作业三种模糊量；3)对得到的模糊量采用加权融合的方法，得到融合值；4)将融合值进行决策分析，得到作业周期的划分依据，并由此得到铲装斗数。

【技术特征摘要】
1.一种装载机铲装过程的作业斗数识别方法，其特征在于，步骤如下：1)采集工作油泵压力值、动臂大腔压力值和转斗大腔压力值；2)对采集得到的压力值进行模糊化处理，将压力值转变成非作业、状态待定、作业三种模糊量；3)对得到的模糊量采用加权融合的方法，得到融合值；4)将融合值进行决策分析，得到作业周期的划分依据，并由此得到铲装斗数。2.根据权利要求1所述的装载机铲装过程的作业斗数识别方法，其特征在于，步骤1)中，对采集的工作油泵压力值、动臂大腔压力值和转斗大腔压力值进行预处理，包括数值归一化、数据滤波。3.根据权利要求2所述的装载机铲装过程的作业斗数识别方法，其特征在于，数值归一化具体为：将数据序列D的一个原始值x通过Min-max标准化映射成在区间[0,1]中的值x*，公式为： x * = x - D m i n D max - D m i n ; ]]>其中，Dmin和Dmax分别为数据序列D的最小值和最大值。4.根据权利要求3所述的装载机铲装过程的作业斗数识别方法，其特征在于，对经数值归一化处理后得到的数据进行阈值滤波，阈值函数为： w ^ j , k = w j , k ( 1 - u ) + u * s i g n ( w j , k ) ( | w j , k | - λ 1 + exp ( | w j , k λ | n - 1 ) ) , | w j , k | ≥ λ w j , k ( 1 - u ) , | w j , k ...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯亮，王少杰，卜祥建，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建;35