用于控制移动机器的适应性性能目标制造技术

本发明专利技术涉及用于控制移动机器的适应性性能目标。在给定时间段上接收并记录表示性能度量的传感器信号值。所述传感器信号值被聚合并且基于所聚合的传感器信号值确定阈信号值。基于所确定的阈信号值生成用于控制移动机器上的子系统的一组控制信号，并且基于这些控制信号来控制所述子系统。

【技术实现步骤摘要】

本说明书涉及控制移动机器。更具体地说，本说明书涉及适应性地确定用来控制移动机器的性能目标。
技术介绍
有各种不同类型的移动机器。一些这样的机器包括农业机器、建筑机器、在林业产业中使用的机器以及在草皮管理中使用的机器等。这种机器也可以由各种不同类型的控制系统来控制。一些控制系统使用传感器或其它机构来测量表示机器性能的变量。它们允许用户设置机器控制系统用来控制机器的子系统以便实现期望性能目标的设定点或阈值。然而，这种机器通常在各种不同类型的条件下操作。例如，农业机器可能在各种不同条件下对各种不同的农作物进行操作。类似地，对于不同条件，机器与机器也经常存在不同。因而，经常需要谨慎地设置控制阈或设定点，以使得它们能够在各种不同条件下在各种不同机器上使用。其它情况允许用户选择一组条件，并且控制系统(例如从表)访问与这些条件相关的设定点或控制阈。还有其它的系统依赖用户设置静态设定点或控制阈。例如，操作员可以提供使机器进入将设置控制阈或设定点的模式的输入。机器然后允许用户手动调节机器设置以实现期望的机器性能，并随后提供用户输入。在响应时，机器捕获当前变量值(这些变量值表示机器性能)，并且利用这些值中的一个或多个作为控制机器时的控制阈或设定点。所有这些类型的系统都使用户选择静态控制阈或设定点来控制机器以实现期望的性能目标。仅仅为了一般背景信息的目的而提供了以上讨论，并不是为了使用这些讨论来辅助性确定所要求保护的主题的范围。
技术实现思路
在给定时间段上接收并记录表示性能度量的传感器信号值。所述传感器信号值被聚合并且基于所聚合的传感器信号值来确定阈信号值。基于所确定的阈信号值生成用于控制移动机器上的子系统的一组控制信号，并且基于这些控制信号来控制所述子系统。提供该
技术实现思路
的目的是为了以简化形式引入概念的选择，下面将在具体实施方式中进一步描述这些概念。该
技术实现思路
并不是为了确定所要求保护的主题的关键特征或本质特征，也不是为了用来辅助性地确定所要求保护的主题的范围。所要求保护的主题并不限于解决在
技术介绍
中指出的任一个或所有缺点的实现方式。附图说明图1是农业机器的一个示例的框图。图2是其中移动机器是联合收割机的示例的部分示意图。图3是更详细地示出控制系统的一个示例的框图。图4A和图4B(这里共同称为图4)示出了图示图3所示的控制系统的操作的一个示例的流程图。图5示出了所记录的信号的一个示例，该信号表示用来设置控制阈值或设定点的测量变量。图6是示出了在图5中记录的信号的信号值的曲线图，该信号值被聚合成柱状图表示。图7是从图6中所示的柱状图(例如，聚合信号值)生成的累积分布函数的曲线图。图8图示了能够用来从期望性能目标确定控制阈值或设定点的分位函数。图9和图10图示了如何迭代地选择信号值和所选的性能目标来改进机器性能。图11至图13示出了移动装置的示例。图14是能够在之前的附图中使用的计算环境的一个示例的框图。具体实施方式图1是农业机器100的一个示例的框图。机器100例示性地具有一组传感器或测量机构102-104。机器100还例示性地包括信号调节系统106、控制系统108和一组受控子系统110-112。其还可包括通信部件114、用户界面系统116，并且其可包括各种其它机器功能118。机器100还被示出为具有一个或多个处理器或服务器120。在一个示例中，用户界面系统116例示性地包括一组用户界面机构122。操作员124能够与用户界面机构122交互以控制并操纵农业机器100。在一个示例中，机构122包括一个或多个显示装置、用于提供音频信息的音频装置、提供触觉反馈的触觉装置、控制杆、操纵杆、方向盘、踏板、按钮等。用户界面机构122还可具有显示在用户界面显示器上的一组输入机构。例如，它们可以是链接、图标或其它可致动机构。传感器或测量机构102-104例示性地生成代表感测变量的信号并且将这些信号提供给信号调节系统106。感测变量可以来自于各种不同的感测变量，并且一些感测变量可以表示农业机器100表现得多好。举例来说，在农业机器100是收割机器(例如联合收割机)的情况下，这些信号可以包括谷粒损失信号，该谷粒损失信号表示在收割过程中所收获的谷粒的损失量。它们可以包括表示联合收割机的生产量的数量或速率的生产量信号。传感器信号可以包括表示进入清洁谷粒箱的谷粒之外的物质(MOG)的量的谷粒品质信号。该信号也可以表示进入清洁谷粒箱的谷粒本身的品质，诸如在收获过程中是否破裂等。这些信号可以测量(或者用来计算)在收获操作过程中农业机器100如何高效地操作的燃料效率度量或功率消耗效率度量。它们还可以包括表示机器在收获操作过程中的总生产率的生产率度量。将在下面参照图2更详细地描述这些以及许多其它传感器或测量机构。信号调节机构106能够执行各种不同种类的信号调节。例如，其能够执行放大、线性化、归一化、其它类型的补偿或滤波等。控制系统108接收信号(从传感器或测量机构102-104直接接收信号或者在这些信号被系统106调节之后接收信号)，并且生成一组控制信号。这些控制信号用来控制农业机器100上的各种受控子系统110-112。另外，设定点(或控制阈)值生成系统109也例示性地从传感器或测量机构102-104接收一个或多个传感器或测量信号。而且，它们可以从机构102-104或从信号调节系统106被直接接收。设定点(或控制阈)值生成系统109基于输入信号生成一组控制阈值(或控制设定点)130-132(以下称为控制阈或阈值)，并且向控制系统108提供控制阈130-132。控制系统108例示性地基于来自传感器或测量机构102-104的输入信号并且基于控制阈130-132生成用于控制子系统110-112的控制信号。控制系统108因而试图控制子系统110-112，以使得机器100的性能达到其中阈传感器信号满足控制阈130-132的点。只要机器100的性能在改进，设定点阈值生成系统109就间歇地(或连续地)自动更新控制阈130-132。“自动”是指，除了开始或授权操作之外，该系统可在没有任何人工干预的情况下进行运转。阈值130-132自动地设定并且动态地更新。这种迭代过程促进机器100的性能改进，直到阈值稳定。这将在下面参照图3和图4A以及图4B更详细地进行描述。图2是在机器100是联合收割机的示例中农业机器100的部分示意图。在图2中能够看到，联合收割机100例示性地包括操作员舱室200和一组前端设备，该组前端设备可以包括割台202和切割器(总体上表示为204)。其还可以包括喂入器壳体206、喂入加速器208和总体上表示为210的脱粒机。脱粒机210例示性地包括脱离转子212和一组凹板214。另外，联合收割机100可以包括分离器216，该分离器216包括分离器转子。联合收割机100可以包括清洁子系统(或者清粮筛)218，该清洁子系统218自身可以包括清洁风扇220、筛选机222和筛网224。联合收割机100中的物料处理子系统(除了喂入器壳体206和喂入加速器208之外)可以包括卸载轮226、尾料升运器228、清洁谷粒升运器230(其将清洁谷粒移动到清洁谷粒箱232)以及卸载搅龙234和滑槽236。联合收割机100可以进一步包括残余物子系统238，该残余物子系统2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种农业机器，该农业机器包括：均执行机器功能的一组可控子系统；多个传感器，每个传感器都感测所述可控子系统中的给定可控子系统上的对应变量，并且生成表示该对应变量的值的传感器信号；控制阈生成系统，该控制阈生成系统接收给定传感器信号，获得表示该给定传感器信号在一时间段上的值的一组传感器信号值，并且基于该给定传感器信号的所述一组传感器信号值生成具有阈值的控制阈信号；以及控制系统，该控制系统基于所述给定传感器信号并且基于所述控制阈信号生成控制给定可控子系统的子系统控制信号。

【技术特征摘要】
2015.09.28 US 14/868,1321.一种农业机器，该农业机器包括：均执行机器功能的一组可控子系统；多个传感器，每个传感器都感测所述可控子系统中的给定可控子系统上的对应变量，并且生成表示该对应变量的值的传感器信号；控制阈生成系统，该控制阈生成系统接收给定传感器信号，获得表示该给定传感器信号在一时间段上的值的一组传感器信号值，并且基于该给定传感器信号的所述一组传感器信号值生成具有阈值的控制阈信号；以及控制系统，该控制系统基于所述给定传感器信号并且基于所述控制阈信号生成控制给定可控子系统的子系统控制信号。2.根据权利要求1所述的农业机器，其中所述控制阈生成系统包括：信号值记录部件，该信号值记录部件将所述一组传感器信号值记录为在所述时间段上的不同时间点的离散传感器信号值。3.根据权利要求2所述的农业机器，其中所述控制阈生成系统基于表示所述离散传感器信号值在所述时间段上的散布的给定度量来生成所述控制阈信号。4.根据权利要求2所述的农业机器，其中所述控制阈生成系统包括：离散值聚合部件，该离散值聚合部件将所述离散传感器信号值聚合成数值组。5.根据权利要求4所述的农业机器，其中所述离散值聚合部件包括：柱状图生成部件，该柱状图生成部件生成代表所述离散传感器信号值的柱状图。6.根据权利要求4所述的农业机器，其中所述离散值聚合部件包括：数字滤波器，该数字滤波器确定每个数值组中的代表值。7.根据权利要求4所述的农业机器，其中所述控制阈生成系统包括：阈确定系统，该阈确定系统基于所聚合的离散传感器信号值来确定所述控制阈信号的所述阈值。8.根据权利要求7所述的农业机器，其中所述阈确定系统包括：累积分布函数生成器，该累积分布函数生成器基于所聚合的传感器信号值生成使一组性能度量与一组阈值相关联的累积分布函数。9.根据权利要求8所述的农业机器，其中所述阈确定系统包括：分位函数应用部件，该分位函数应用部件利用所述一组性能度量与所述一组阈值的相关性基于所选的性能度量来确定所述控制阈信号的所述阈值。10.根据权利要求1所述的农业机器，其中所述控制阈生成系统和所述控制系统被构造成基于所述给定传感器信号的所述一组传感器信号值迭代地生成具有阈值的所述控制阈信号，基于所述给定传感器信号并且基于所述控制阈信号生成控制所述给定可控子系统的所述子系统控制信号，直到从一个迭代到下一个迭代所述阈值的变化小于阈限量。11.根据权利要求1所述的农业机器，其中所述控制阈生成系统以滚动形式接收所述给定传感器信号，获得表示所述给定传感器信号在一时间段上的值的所述一组传感器信号值，并且基于所述给定传感器信号的所述一组传感器信号值自动地生成具有所...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·D·小弗兰切，
申请(专利权)人：迪尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US