(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211223954.X (22)申请日 2022.10.09 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115309127 A (43)申请公布日 2022.11.08 (73)专利权人 维柏思特衬布 （南 通） 有限公司 地址 226000 江苏省南 通市海门区三厂街 道中华东路353号 (72)发明人 温如锋　 (74)专利代理 机构 邯郸泽科知识产权代理有限 公司 13169 专利代理师 田云 (51)Int.Cl. G05B 19/418(2006.01) G06Q 10/04(2012.01)G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/04(2012.01) 审查员 史珊姗 (54)发明名称 一种揉棉机的智能控制方法及系统 (57)摘要 本发明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 实现了揉棉机 压揉时长的自动化控制。 权利要求书2页 说明书9页 附图1页 CN 115309127 B 2022.12.20 CN 115309127 B 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； 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 。 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。 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。 4.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：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115309127 B 2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。 5.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 。 6.一种揉棉机的智能控制系统， 包括存储器和处理器， 其特征在于， 所述处理器执行所 述存储器存储的计算机程序， 以实现如权利要求1 ‑5任一项所述的一种揉棉机的智能控制 方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115309127 B 3