一种揉棉机的智能控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及棉胎加工技术领域，具体涉及一种揉棉机的智能控制方法及系统。方法包括：根据揉棉机揉棉过程中下揉板的各区域在各时间段中各采集时刻的压力，获得各时间段中各采集时刻的棉絮压揉均匀因子；基于下揉板的各区域在各时间段的压力数据，获得下揉板的各区域在各时间段对应的压力向量；基于压力向量和棉絮压揉均匀因子，得到各时间段棉胎的压实效果指数；基于压实效果指数和电机在各时间段中各采集时刻的扭矩，计算各时间段棉胎的整体压揉效果评价指标；基于各时间段棉胎的整体压揉效果评价指标预测未来时间段棉胎的整体压揉效果评价指标，进而控制揉棉机的压揉时长。本发明专利技术实现了揉棉机压揉时长的自动化控制。实现了揉棉机压揉时长的自动化控制。实现了揉棉机压揉时长的自动化控制。

【技术实现步骤摘要】
一种揉棉机的智能控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及棉胎加工
，具体涉及一种揉棉机的智能控制方法及系统。

技术介绍

[0002]揉棉机是一种对轧花成型的初级棉胎表面进行压揉的棉胎加工设备，其主要作用是，对棉胎进行排气揉搓，使得进入揉棉机压揉后的初级棉胎表面粘黏性大大降低，进而可以进行下一步装袋操作，这样一来，便于初级棉胎的储藏、运输和裁剪。在揉棉过程中，若揉棉时间过短，则会使得压揉力度不够，进而导致揉棉效果较差，若揉棉时间过长，则会影响揉棉效率，降低工厂的效益；现有的往往是工作人员对揉棉效果进行评价，进而基于揉棉效果掌控揉棉机的停机时间，但是依据工作人员的经验对揉棉效果进行评价，主观性较强，劳动强度大，导致揉棉效果判断不够准确，影响揉棉机停机时间的控制精度，进而影响揉棉效果。因此，如何对当前的揉棉效果进行准确评价，并基于当前的揉棉效果预测揉棉时间，进而自动控制揉棉机的停机时间是一个重要的问题。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种揉棉机的智能控制方法及系统，所采用的技术方案具体如下：第一方面，本专利技术提供了一种揉棉机的智能控制方法，该方法包括以下步骤：获取揉棉机揉棉过程中电机在各时间段中各采集时刻的扭矩和下揉板的各区域在各时间段中各采集时刻的压力；根据下揉板的各区域在各时间段中各采集时刻的压力，获得各时间段中各采集时刻的棉絮压揉均匀因子；利用svr分别提取下揉板的各区域在各时间段对应的决策边界内的压力数据，对所述决策边界内的压力数据进行拟合，得到各区域在各时间段对应的压力变化直线，基于所述压力变化直线的斜率和截距获得下揉板的各区域在各时间段对应的压力向量；基于下揉板的各区域在各时间段对应的压力向量和各时间段中各采集时刻的棉絮压揉均匀因子，得到各时间段棉胎的压实效果指数；基于所述压实效果指数和电机在各时间段中各采集时刻的扭矩，计算各时间段棉胎的整体压揉效果评价指标；将所述各时间段棉胎的整体压揉效果评价指标输入到训练好的神经网络中，预测未来时间段棉胎的整体压揉效果评价指标；基于所述未来时间段棉胎的整体压揉效果评价指标控制揉棉机的压揉时长。
[0004]第二方面，本专利技术提供了一种揉棉机的智能控制系统，包括存储器和处理器，所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以实现上述所述的一种揉棉机的智能控制方法。
[0005]优选的，所述根据下揉板的各区域在各时间段中各采集时刻的压力，获得各时间段中各采集时刻的棉絮压揉均匀因子，包括：
对于任一时间段中的任一采集时刻：根据下揉板的各区域在该采集时刻的压力，构建该采集时刻对应的压力序列；计算所述压力序列中最大元素与最小元素的差值，作为第一差值，以自然常数e为底数，以负的所述第一差值为指数的指数函数的值作为该采集时刻的棉絮压揉均匀因子。
[0006]优选的，所述基于所述压力变化直线的斜率和截距获得下揉板的各区域在各时间段对应的压力向量，包括：对于任一时间段：根据下揉板的各区域在该时间段对应的压力变化直线的斜率和截距，构建下揉板的各区域在该时间段对应的压力向量，所述压力向量包含两个元素，第一个元素为压力变化直线的斜率，第二个元素为压力变化直线的截距。
[0007]优选的，所述基于下揉板的各区域在各时间段对应的压力向量和各时间段中各采集时刻的棉絮压揉均匀因子，得到各时间段棉胎的压实效果指数，包括：对于任一时间段：计算下揉板的任意两个区域在该时间段对应的压力向量的余弦相似度，根据所述余弦相似度，构建该时间段对应的余弦相似度序列；根据该时间段中各采集时刻的棉絮压揉均匀因子，计算该时间段中各采集时刻的棉絮压揉均匀因子的均值；计算所述余弦相似度序列中元素的最小值与所述棉絮压揉均匀因子的均值的乘积，作为该时间段棉胎的压实效果指数。
[0008]优选的，所述基于所述压实效果指数和电机在各时间段中各采集时刻的扭矩，计算各时间段棉胎的整体压揉效果评价指标，包括：对于任一时间段：根据电机在该时间段中各采集时刻的扭矩，构建该时间段对应的扭矩序列；根据所述扭矩序列和该时间段棉胎的压实效果指数，采用如下公式计算该时间段棉胎的整体压揉效果评价指标：其中，为该时间段棉胎的整体压揉效果评价指标，Q为该时间段对应的扭矩序列，为该时间段对应的扭矩序列中元素的标准差，为该时间段对应的扭矩序列中元素的最大值，为该时间段棉胎的压实效果指数。
[0009]优选的，所述基于所述未来时间段棉胎的整体压揉效果评价指标控制揉棉机的压揉时长，包括：按照时间先后顺序，分别判断未来各时间段棉胎的整体压揉效果评价指标是否大于评价指标阈值，将第一个大于评价指标阈值的整体压揉效果评价指标对应的时间段记为目标时间段，根据所述目标时间段获得揉棉机的压揉时长，基于所述压揉时长控制揉棉机。
[0010]本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术考虑到现有的揉棉机的揉棉时长需要工作人员基于揉棉效果进行控制，
而揉棉效果往往依据工作人员的经验进行判断，判断结果不够准确，进而影响了揉棉机揉棉时长的控制精度；因此本专利技术计算了各时间段棉胎的整体压揉效果评价指标，基于各历史时间段棉胎的整体压揉效果评价指标，利用神经网络对未来时间段棉胎的整体压揉效果评价指标进行了预测，基于预测结果控制揉棉机的压揉时长，实现了揉棉机的自动化控制，取代了传统操作中需要人工判断揉棉时间的过程，保证了揉棉机的揉棉效果，同时也提高了揉棉效率，节省了人工成本。
[0011]2、本专利技术中的压实效果指数从下揉板的压力和棉胎的密度两个角度对棉胎的分布情况进行了分析，电机的扭矩从压揉过程中受到的阻力的角度对棉胎的打散程度进行了分析，压实效果指数和电机的扭矩能够准确地表征棉胎的压揉效果，因此本专利技术基于各时间段棉胎的压实效果指数和电机在各时间段中各采集时刻的扭矩，计算了各时间段棉胎的整体压揉效果评价指标，提高了压揉效果的评价精度，进而能够有效地提高揉棉机的控制精度。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0013]图1为本专利技术提供的一种揉棉机的智能控制方法的流程图。
具体实施方式
[0014]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种揉棉机的智能控制方法及系统进行详细说明如下。
[0015]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。
[0016]下面结合附图具体的说明本专利技术所提供的一种揉棉机的智能控制方法及系统的具体方案。
[0017]一种揉棉机的智能控制方法实施例：本实施例提出了一种揉棉机的智能控制方法，如图1所示，本实施例的一种揉棉机的智能控制方法包括以下步骤：步骤S1，获取揉棉机揉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种揉棉机的智能控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：获取揉棉机揉棉过程中电机在各时间段中各采集时刻的扭矩和下揉板的各区域在各时间段中各采集时刻的压力；根据下揉板的各区域在各时间段中各采集时刻的压力，获得各时间段中各采集时刻的棉絮压揉均匀因子；利用svr分别提取下揉板的各区域在各时间段对应的决策边界内的压力数据，对所述决策边界内的压力数据进行拟合，得到各区域在各时间段对应的压力变化直线，基于所述压力变化直线的斜率和截距获得下揉板的各区域在各时间段对应的压力向量；基于下揉板的各区域在各时间段对应的压力向量和各时间段中各采集时刻的棉絮压揉均匀因子，得到各时间段棉胎的压实效果指数；基于所述压实效果指数和电机在各时间段中各采集时刻的扭矩，计算各时间段棉胎的整体压揉效果评价指标；将所述各时间段棉胎的整体压揉效果评价指标输入到训练好的神经网络中，预测未来时间段棉胎的整体压揉效果评价指标；基于所述未来时间段棉胎的整体压揉效果评价指标控制揉棉机的压揉时长。2.根据权利要求1所述的一种揉棉机的智能控制方法，其特征在于，所述根据下揉板的各区域在各时间段中各采集时刻的压力，获得各时间段中各采集时刻的棉絮压揉均匀因子，包括：对于任一时间段中的任一采集时刻：根据下揉板的各区域在该采集时刻的压力，构建该采集时刻对应的压力序列；计算所述压力序列中最大元素与最小元素的差值，作为第一差值，以自然常数e为底数，以负的所述第一差值为指数的指数函数的值作为该采集时刻的棉絮压揉均匀因子。3.根据权利要求1所述的一种揉棉机的智能控制方法，其特征在于，所述基于所述压力变化直线的斜率和截距获得下揉板的各区域在各时间段对应的压力向量，包括：对于任一时间段：根据下揉板的各区域在该时间段对应的压力变化直线的斜率和截距，构建下揉板的各区域在该时间段对应的压力向量，所述压力向量包含两个元素，第一个元素为压力变化直线的斜率，第二个元素为压力变化直线的截距。...

【专利技术属性】
技术研发人员：温如锋，
申请(专利权)人：维柏思特衬布南通有限公司，
类型：发明
国别省市：