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動態稱重國內外研究現狀

發布時間:2020-12-22 14:10:25 |來源:網絡轉載

海外動態稱重研究現狀
現階段,海外有關動態稱重的科學研究關鍵集中化在轎車、公路橋梁上,Moses於1979年初次明確提出公路橋梁動態稱重的定義,轎車行車在公路橋梁處時,運用應變計測轎車的測量點工作壓力,另外應用傳動軸的檢測儀器觀察軸數和轎車的行車速率,隨後運用這二種數據信息獲得行車轎車傳動軸的負載和轎車的總重。Snyder與Moses在1992年申請辦理了該專利權。2001年,WAVE(Weighing-in-motionofAxlesandVehiclesforEurope)新項目對公路橋梁動態稱重技術性開展了更深層次的科學研究和開發設計,拓展了公路橋梁動態稱重技術性的主要用途,WAVE研製開發的商業服務係統軟件SiWIM,在歐州全國各地獲得了廣泛適用。
近些年,海外專家學者對動態稱重係統軟件開展了很多深入分析,美國紐約州立大學的科學研究專家學者研製開發出的動態稱重係統軟件,其精密度可以做到2%,英國某企業研製開發的檢重控製器可以做到1%的精密度,法國某企業新產品研發的動態檢重係統軟件可以做到3%的精密度,意大利某企業生產製造的DSP係列產品非接觸式的檢重係統軟件,其精密度能夠做到3%,荷蘭某企業生產製造的標準氣壓檢重係統軟件最大能夠做到1%的精密度。
當今社會智能科技迅速,CPU的數學計算相比之前有大幅度提高,這讓模擬信號的解決擁有牢靠的基本,數字濾波在各種各樣動態稱重層麵剛開始運用。初始數據信號除開自身的真正數據信號外,還帶有很多噪聲,過濾器的功效便是除去或是降低沒有噪音數據信號,保存所必須的數據信號。數字濾波器包含二種,FIR(比較有限長企業單位階躍響應過濾器)和IIR(遞歸過濾器),二者具備分別不一樣的特性,運用範疇也具備一定的差別。FIR(比較有限長企業單位階躍響應過濾器)的設計方案方法相對性簡易,具備嚴苛的線形相頻特性,是平穩的係統軟件,因而在數據信號不失真的場所運用普遍[17]。在動態稱重範圍,遞歸過濾器運用的很少。選擇遞歸過濾器解決稱重數據信息,可以獲得相對性不錯的數據信息精密度,但在動態稱重層麵的響應速度頗慢,因而並不大合適運用在動態稱重。
最近幾年,伴隨著各種各樣新式信號分析方式的持續興盛發展趨勢,像工作經驗模分解法、神經元網絡優化算法這些,他們在動態稱重的數據處理方法層麵開拓了新路麵[21]。
神經元網絡優化算法做為一種全智能優化算法,它能模擬動物神經元網絡的特點,調整內部各節點中間的關聯,完成信號分析作用。根據對皮帶稱的誤差分析,選用神經元網絡賠償出現偏差的原因,提高了電子皮帶秤的測量精度。將K8凯发大酒店天生赢家培訓矢量素材量化分析神經元網絡法與奇特譜分析法聯接,運用在轎車的稱重係統軟件中,促使稱重係統軟件的精密度獲得合理改進。但因為神經元網絡優化算法的訓煉必須很多的樣版,不但算法複雜度大,並且有時沒辦法得到 互聯網所必須的充足樣版,那樣就限定了神經元網絡的應用。
工作經驗模分解法(empiricalmodedecomposition,即EMD法)做為近幾年來明確提出的一種信號分析方式,它將隨意數據信號當做多個不一樣的原有方式涵數的生成,因而能夠將數據信號轉化成一個殘留量和各階的原有方式涵數之和,每一階的原有方式涵數都體現了數據信號的動態特點,其殘留量體現了數據信號的偏位值或是恒定值,對於所述基礎理論,工作經驗模分解法廣泛運用在動態數據處理方法,為認證工作經驗模分解法的實效性,對其在解決動態稱重數據信息層麵做了實驗,各自創建了單可玩性和二可玩性稱重係統軟件模型,獲得了一些成果。在轎車動態稱重行業,也幹了一些嚐試,因為轎車動態稱重的實際效果受其負荷震動危害,將離散係統擬合曲線法與工作經驗模分解法相融合,合理減少了因為負荷震動所造成的危害。
2中國動態稱重研究現狀
和海外對比,在我國對動態稱重的科學研究發展較慢,自1965年之際新產品研發電子稱,獲得了一些成效。像中國廣州東莞某有限責任公司研製開發生產製造的規範淨重選別機,能夠做到2%的精密度,泉州市某技術性有限責任公司新產品研發的的DHCW-300X全自動淨重選別機,其檢驗精密度做到了1%,依據三層C/S網絡體係結構的特性,蔡文把PCS係統應用在新鮮水果檢重篩分係統軟件中,導致新鮮水果檢重的篩分速率做到了14個/秒,單果稱重誤差大概緊緊圍繞在2%上下,具體生產率獲得了提高;湯建斌應用ARM單片機設計,搭建檢重係統軟件的控製器,並且應用PIC單片機設計,搭建數據處理方法控製模塊,研製開發出了新式動態檢重篩分秤;中國農大的張新亭以AT89C51單片機設計為電子器件稱重式水果分選機的操縱關鍵,構建的新鮮水果動態篩分設備,能夠完成新鮮水果多級別篩分;宋愛娟、閻曉梅等搭建了以DSP芯片為操縱關鍵,完成操縱作用的動態檢重係統軟件;魏魯原構建的動態檢重係統軟件在靜態數據方式下,精密度能夠做到1%,而且在時速為15km/h的動態方式下能夠做到2%的精密度。
近些年,很多科學研究權威專家在動態檢重係統軟件層麵的科學研究邁開了超越性的一步,從以往僅僅簡易的更改硬件配置一部分,到之後轉為手機軟件層麵開始深入分析係統軟件特性,它是動態稱重係統軟件發展趨勢路麵上的又一重大性飛越。可是畢竟改進硬件配置標準和更換硬件配置對比執行手機軟件優化算法成本要高,並且開發設計室內空間有一定局限,實際操作較艱難,因而出現了迄今愈來愈多的解決動態檢重數據信號的優化算法。
於哲峰等把工作經驗多形式溶解方式(EMD)用在動態檢重係統軟件的數據處理方法,可以做到4%的解決精密度;沈曉倩把動態檢重係統軟件的數據處理方法分為二步,最先選用自適應濾波對數據信息樣版開展過濾預備處理,把預備處理個人所得的數據信息又做為新的數據信息樣版,隨後將BP神經元網絡實體模型采用了動態檢重篩分係統軟件中,促使事件處理的精密度做到2%;付蓉蓉改善BP神經元網絡的構架,將改善後的BP神經元網絡實體模型用以動態檢重係統軟件的數據處理方法;徐光華等根據創建係統辨識實體模型來提升動態檢重係統軟件,提高檢重係統軟件的精密度;毛建東把動態檢重係統軟件的數據處理方法作為一個參數估計和預測分析的難題來解決,創建其數學分析模型,又把動態檢重係統軟件作為離散係統時變係統軟件開展解決,解決精密度做到了2.5%;肖絢等選用經典的控製理論獲得動態檢重係統軟件的傳遞函數,隨後根據當代控製理論求取係統軟件室內空間狀態方程,最終得到係統軟件的檢重值,高超地將當代控製理論與經典的控製理論緊密結合;劉文超等則選用小波分析的過濾方式完後才可以了糧食產量檢測係統的構建,做到了小於2%數據誤差低於。
現階段中國有關活體動態稱重的科學研究較為少,有關家畜稱重,上海市某電子衡器有限責任公司生產製造的小動物專用型電子秤,深圳某自動化科技有限責任公司生產製造了家畜秤,帶護欄動態稱重地上衡,專為小動物稱重而設計方案的一種平台秤,在一般平台秤的四周加護欄、鐵柵欄,再加上稱重需要的稱重數據收集解決和顯示係統軟件,能夠用以家畜的體重精確測量。這類商品具備置零、削皮、總計、稱重等作用。
可是現階段而言,這類家畜電子稱一般全是選用平均值濾波法除去噪音,這針對動態稱重而言稱重精密度不足,尤其是家畜動態稱重,因為家畜的健身運動不規律性,強烈顫動都是會造成 稱重數據信息的強烈起伏,偏移真正值。因此 一般傳統式的均值去噪方式處理起來有什麽問題,必須選用更為優秀的動態稱重信號分析方式。如今運用很廣的傅裏葉分析針對周期時間數據信號有非常好的解決工作能力,而家畜動態稱重是突然變化數據信號,傅裏葉分析不適合解決。因此 文中選用小波分析(WaveletAlgorithm)和卡爾曼濾波(KalmanFiltering)優化算法解決因家畜顫動而造成的噪音。

立即對活物家畜開展精確稱重是很艱難的,捆縛、束縛的方法不可取,假如想要家畜的體重,就務必對家畜開展動態稱重,可是動態稱重的情況下因為家畜在稱重台子上運動過量,必定造成 稱重值偏移真正值,解決稱重數據信號的傳統式信號分析方式一般選用FFT的數字濾波法,在一般的選用FFT的數據信號過濾解決中,數據信號和噪音的頻段反複的地區應當較為小,如此一來,在數據信號的頻域中就能應用時不會改變過濾將把數據信號和噪音分離出來。可是當她們的頻帶重合在一起時,這類解決方式就不適合。應用小波分析(WaveletAlgorithm)解決離散係統數據信號和FFT不一樣,在小波分析中,頻帶可以重合在一起,但是頻帶的幅度值最好是不一樣[24,25]。在開展小波分析時,應用適合的小波變換基函數對數據信號開展切分,線性擬合出初始數據信號,對在其中噪音數據信號的指數置零,就可以除去噪音數據信號。文中選用複合型過濾方式去噪,即最先對稱重數據信號選用離散變量小波變換或是卡爾曼濾波解決[26],隨後將解決過的稱重數據信號各自開展算數平均值過濾(ArithmeticMeanFilter)、中位值均值過濾(MedianValueFiltering)>中值濾波(MedianFiltering)開展二次解決,能合理的的除去噪音數據信號。
家畜活物稱重在中國科學研究較少,如今目前市麵上生產製造的小動物秤,基礎是以平均值濾波為主導,針對活物稱重精密度不夠。可是在我國是農業大國,畜牧業是農牧業的關鍵分支之一,在中國社會經濟中占據關鍵影響力。在畜牧業生產製造中,為了更好地隨時隨地把握家畜的膘情,生長發育規律性,立即改善調理方式,提升 使役高效率和繁殖力,必須常常對家畜開展休重精確測量。協助遊牧民掌握家畜休重轉變狀況,具體指導遊牧民科學研究放養,提升 在我國畜牧業的智能化水準。
總的來說,科學研究家畜動態稱重係統軟件,能夠協助加快在我國智能化畜牧業的發展趨勢過程,提高畜牧業生產力,提高畜牧業的生產製造年產值。

 

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