[发明专利]一种智能抓棉管理系统

权利要求书

1.一种智能抓棉管理系统，其特征在于，包括棉包数据检测模块、棉包数据处理模块、机器视觉检测模块、智能判断决策模块、机械执行控制模块和抓棉设备；所述棉包数据处理模块用于处理所述棉包数据检测模块检测的棉包数据；所述机器视觉检测模块用于检测和处理视觉信号；所述智能判断决策模块根据所述棉包数据和所述视觉信号进行智能判断和决策，得到抓棉设备的运行参数，并将所述运行参数发送至所述机械执行控制模块；所述机械执行控制模块控制所述抓棉设备的运行；所述智能抓棉管理系统的运行过程包括以下步骤：

S1.所述棉包数据检测模块和所述机器视觉检测模块分别检测棉包数据和视觉信号；

S2.所述棉包数据处理模块对步骤S1中所述棉包数据进行处理和运算，得到棉包数据运算结果；所述机器视觉检测模块对步骤S1中所述视觉信号进行处理和运算，得到视觉信号运算结果；

S3.所述智能判断决策模块根据步骤S2中所述棉包数据运算结果和所述视觉信号运算结果进行智能判断和决策，得到抓棉设备的运行参数；

S4.所述机械执行控制模块根据步骤S3所述抓棉设备的运行参数控制所述抓棉设备运行；

在步骤S3中，将每一组抓棉设备的运行参数作为一个决策方案，则所述智能判断决策模块根据智能判断决策模型确定决策方案，包括以下步骤：

S31.设决策矩阵为DM＝[β_rj]_n×m，根据式(4)将决策矩阵DM＝[β_rj]_n×m转化为规范化决策矩阵

S32.运用优化模型求得属性集最优权重

S33.依据集成算子以及计算方案u_r的加权集成评价值

S34.基于取值，计算的得分函数和精确函数

S35.利用各方案的得分函数对方案集U进行排序，若存在得分函数相同，则利用精确函数进行比较排序，获得全体方案间的最终优劣排序；

在步骤S31中，所述决策矩阵DM＝[β_rj]_n×m通过决策表T确定；其中T＝{U,C,B,f}，U＝{u₁,u₂,…,u_n}为决策表中的全体方案集合，C＝{c₁,c₂,…,c_m}为属性集合，包括棉包堆积密度分布数据、棉包表面平整度分布数据、抓棉机运行位置及运行状态信号和抓棉工作范围内的危险因素信号的特征；为属性值的集合，f为U×C→B的信息函数，用于确定U中每一个对象在各个属性下的取值；

设任意给定决策方案u_r∈U(r＝1,2,…,n)在属性c_jC(j＝1,2,…,m)下的综合评价值为β_rj，则有：

式(5)中，l为待评价对象集在属性集下打分时，可能存在的犹豫模糊判定的维度数目；

通过对该决策表决策数据的抽取，即得到三角犹豫直觉模糊元的决策分析矩阵DM＝[β_rj]_n×m；

步骤S32中的优化模型如式(6)所示：

步骤S33中的集成算子如式(7)至式(9)所示：

其中，i＝1,2,…,p，W为权重向量；

步骤S34中，得分函数和精确函数分别如式(10)和式(11)所示：

其中，μ_M和ν_M均为[0,1]上的三角模糊数，分别表示隶属度和费隶属度，并满足式(12)：

2.根据权利要求1所述的一种智能抓棉管理系统，其特征在于，所述棉包数据检测模块用于检测棉包堆积密度数据，并将所述棉包堆积密度数据发送至所述棉包数据处理模块，所述棉包数据处理模块对所述棉包堆积密度数据进行分析和运算，并将运算结果发送至所述智能判断决策模块。

3.根据权利要求1所述的一种智能抓棉管理系统，其特征在于，所述抓棉设备的运行参数包括抓棉设备的启动和停止、抓棉设备的运行速度和打手转速、抓棉设备的下降动程以及输棉设备的输棉功率。