CN109664177B - 一种玻璃直线四边倒棱机及其控制方法 - Google Patents

一种玻璃直线四边倒棱机及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种玻璃直线四边倒棱机及其控制方法,包括顺延布置的上片架、吸盘传送带及下片架,所述的吸盘传送带上布置有用于感应玻璃的定位传感器,所述的吸盘传送带的中段上方布置有磨头支架,所述的磨头支架的长度方向与吸盘传送带的传送方向垂直,所述的磨头支架的两端设置有用于对玻璃左侧边、右侧边倒棱的左磨头、右磨头,所述的磨头支架的后侧滑动设置有对玻璃前侧边倒棱的前磨头,所述的磨头支架的前侧滑动设置有对玻璃后侧边倒棱的后磨头,所述的左磨头、右磨头的内侧分别对应玻璃的左侧边、右侧边设置有寻边传感器。确保倒棱机对玻璃进行自动倒棱,系统工作稳定减小倒棱误差。

Description

一种玻璃直线四边倒棱机及其控制方法
技术领域
本发明属于玻璃切割领域,特别涉及一种玻璃直线四边倒棱机及其控制方法。
背景技术
玻璃直线四边倒棱机用于对矩形原片玻璃切割后进行倒角加工,是玻璃深加工过程的重要环节之一。该类设备主要适用于加工门窗玻璃、建筑玻璃、中空玻璃以及LOW-E玻璃,具有效率高,加工精度高,操作简便等特点,提升玻璃加工工艺速度的同时还降低了加工成本。因此,研制工作稳定可靠的玻璃四边倒棱机控制系统,可以提升国产玻璃深加工行业装备水平,对提高国产高端制造装备,具有重要的推动作用和应用价值。
玻璃直线四边倒棱机主要由玻璃传送装置、定位装置、磨头装置、水循环装置和系统控制柜等组成。其工艺流程是:上片架辊轮将玻璃移动到工作面前端→吸盘启动吸附玻璃→吸盘传送带启动→到达前磨头附近→吸盘传送带停止→前磨头电机启动→前磨头输送电机启动→上边磨削完成→前磨头输送电机停止→前磨头电机停止→左、右磨头电机启动→前吸盘传送带启动→左、右边磨削完成→吸盘传送电机停止→左、右磨头电机停止→后磨头电机启动→后磨头输送电机启动→下边磨削完成→后磨头输送电机停止→后磨头电机停止→吸盘传送带启动→到达工作面后端→吸盘电机停止→吸盘停止吸附玻璃→下片架辊轮将玻璃移出。倒棱机在加工玻璃的过程中要进行连续的工作,如果是人工进行操控控制的话,耗费人力且工作效率低下,并且会存在一定的系统工作误差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种玻璃直线四边倒棱机,确保倒棱机对玻璃进行自动倒棱,系统工作稳定减小倒棱误差。
为了实现上述目的,本发明采取以下技术方案:一种玻璃直线四边倒棱机,包括顺延布置的上片架、吸盘传送带及下片架,所述的吸盘传送带上布置有用于感应玻璃的定位传感器,所述的吸盘传送带的中段上方布置有磨头支架,所述的磨头支架的长度方向与吸盘传送带的传送方向垂直,所述的磨头支架的两端设置有用于对玻璃左侧边、右侧边倒棱的左磨头、右磨头,所述的磨头支架的后侧滑动设置有对玻璃前侧边倒棱的前磨头,所述的磨头支架的前侧滑动设置有对玻璃后侧边倒棱的后磨头,所述的左磨头、右磨头的内侧分别对应玻璃的左侧边、右侧边设置有寻边传感器。
所述的寻边传感器与左右磨头位移驱动单元电连接,所述的左右磨头位移驱动单元驱动左磨头或右磨头沿玻璃的宽度方向进行位移,所述的定位传感器与前后磨头位移驱动单元电连接,所述的前后磨头位移驱动单元驱动前磨头或后磨头沿玻璃的宽度方向进行位移。
所述的左磨头、右磨头、前磨头及后磨头与磨头电机伺服系统电连接,所述的磨头电机伺服系统采用遗传算法进行PID调节控制左磨头、右磨头、前磨头及后磨头的转速。
本发明的目的还在于提供一种玻璃直线四边倒棱机的控制方法,确保倒棱机对玻璃进行自动倒棱,系统工作稳定减小倒棱误差。
为了实现上述目的,本发明采取以下技术方案:一种玻璃直线四边倒棱机的控制方法,包括如下步骤:
A、玻璃码放整齐置入上片架,玻璃依次由上片架传送至吸盘传送带,吸盘传送带上的定位传感器实时感应玻璃的运动位置;
B、玻璃的前侧边靠近磨头支架时,吸盘传送带降速再匀速将玻璃的前侧边传送至与前磨头处于同一水平线的位置,随后吸盘传送带停止,前磨头自与玻璃避让的位置开始运动,沿玻璃的宽度方向开始位移对玻璃的前侧边进行倒棱;
C、玻璃的前侧边倒棱结束后,前磨头恢复原位,寻边传感器采集玻璃的左侧边、右侧边的位置,随后左磨头、右磨头沿玻璃的宽度方向进行位移贴近玻璃的左侧边、右侧边,吸盘传送带开始工作继续向前位移,左磨头、右磨头对玻璃的左侧边、右侧边进行倒棱;
D、玻璃的左侧边、右侧边倒棱结束后,定位传感器实时感应玻璃的运动位置,吸盘传送带将玻璃的后侧边传送至与后磨头处于同一水平线的位置,随后吸盘传送带停止,后磨头自与玻璃避让的位置开始运动,沿玻璃的宽度方向开始位移对玻璃的后侧边进行倒棱;
E、玻璃的后侧边倒棱结束后,吸盘传送带开始工作继续向前位移,将玻璃传送至下片架。
还包括左右磨头位移驱动单元及前后磨头位移驱动单元;
所述的步骤B中,定位传感器感应玻璃的前侧边与前磨头处于同一水平线的位置时,定位传感器向前后磨头位移驱动单元传递电信号,所述的前后磨头位移驱动单元驱动前磨头自与玻璃避让的位置开始运动,沿玻璃的宽度方向开始位移对玻璃的前侧边进行倒棱;
所述的步骤C中,寻边传感器采集玻璃的左侧边、右侧边的位置,寻边传感器向左右磨头位移驱动单元传递电信号,所述的左右磨头位移驱动单元驱动左磨头、右磨头沿玻璃的宽度方向进行位移贴近玻璃的左侧边、右侧边;
所述的步骤D中,定位传感器感应玻璃的后侧边与后磨头处于同一水平线的位置时,定位传感器向前后磨头位移驱动单元传递电信号,所述的前后磨头位移驱动单元驱动后磨头自与玻璃避让的位置开始运动,沿玻璃的宽度方向开始位移对玻璃的后侧边进行倒棱。
还包括与左磨头、右磨头、前磨头及后磨头电连接的磨头电机伺服系统,所述的磨头电机伺服系统采用遗传算法进行PID调节控制左磨头、右磨头、前磨头及后磨头的转速,所述的遗传算法步骤如下:磨头电机伺服系统的PID调节参数为Kp、Ki、Kd,
(a)编码和译码
采用二进制编码方式,把磨头电机伺服系统的位置增益Kp、积分参数Ki和微分参数Kd转换成由0和1组成的二进制串;每个参数采用8位无符号二进制码表示,每个基因长度为24,从左到右依次为Kp、Ki、Kd;
(b)初始化群体
对磨头电机伺服系统的位置增益Kp、积分参数Ki和微分参数Kd的适应度值进行计算并排序,取n组Kp、Ki和Kd的值作为初始群体,其中适应度值差的为m组,最终将S=n-m作为初始群体;
(c)适应度函数的确定
对磨头电机伺服系统进行评价指标,将时间乘以误差绝对值得到积分JITAE作为性能指标即:
Figure BDA0001981797370000041
其中|E|为绝对误差是磨头电机伺服系统的给定值与编码器反馈值的差值,|E|的值越小,相同的响应时间t,则JITAE的值就越小,倒棱机磨头电机伺服系统的控制系统性能越好,选用适应度函数为JITAE的倒数即磨头电机伺服系统的位置精度,即:
Figure BDA0001981797370000042
(d)遗传操作
①选择:选择过程即根据个体适应度的大小来决定参加匹配的个体,采用轮盘赌选择方法来决定每个个体的选择份数,群体中第j个个体被选中的概率为Pj=Fj/∑Fk,适应度越大被选中的概率越大;
②交叉:采用多点交叉的方式,在交叉点之间的码串段相互交换,产生两个新的后代;
③变异:采用多点随机变异,即根据变异概率随机地产生一列与染色体同长度的二进制码串,然后将码串为“1”的位置全部进行翻转,码串为“0”的位置保持不变;
经过以上选择、交叉和变异后,磨头电机伺服系统的位置增益Kp、积分参数Ki和微分参数Kd组成的群体得到其下一代Kp、Ki和Kd的值组成的群体,计算其适应度值即Kp、Ki和Kd的值;若适应度值即Kp、Ki和Kd的值不满足精度要求则返回适应度评估阶段继续执行,直到满足精度要求为止;若适应度值Kp、Ki和Kd的值满足精度要求,则以进化过程中所得到的具有最大适应度的个体即位置精度作为问题的最优解输出,运算终止。
上述技术方案中,玻璃码放整齐置入上片架,玻璃依次由上片架传送至吸盘传送带,吸盘传送带上的吸盘紧紧吸住玻璃进行位移,同时吸盘传送带上的定位传感器实时感应玻璃的运动位置,定位传感器的位置是固定不变的可设置多个用于计算玻璃的位置及长度,当玻璃的前侧边运动至磨头支架的前侧的前磨头位置处时,吸盘传送带停止运动,前磨头横向运动开始对玻璃的前侧边进行倒棱,寻边传感器的作用是感应玻璃的左右侧边的位置,同时寻边传感器用于计算玻璃的宽度,计算距离从而可以使得左磨头、右磨头移动至玻璃的左右侧边,此时吸盘传送带继续运转,左磨头、右磨头开启但是不用运动即可对玻璃的左右侧边进行倒棱,同时根据定位传感器计算出玻璃的长度还有吸盘传送带的运行速度可以控制左磨头、右磨头的开启时间,同理玻璃的后侧边倒棱步骤与前侧边的步骤类似,根据上述控制系统实现倒棱机对玻璃的自动倒棱,无需人工操纵,并且能确保工作稳定。
附图说明
图1为本发明结构俯视图;
图2为本发明各个磨头与左右磨头位移驱动单元、前后磨头位移驱动单元、磨头电机伺服系统连接示意框图;
图3为遗传算法流程图。
具体实施方式
结合附图1~3对本发明做出进一步的说明:
一种玻璃直线四边倒棱机,包括顺延布置的上片架1、吸盘传送带2及下片架3,所述的吸盘传送带2上布置有用于感应玻璃的定位传感器4,所述的吸盘传送带2的中段上方布置有磨头支架5,所述的磨头支架5的长度方向与吸盘传送带2的传送方向垂直,所述的磨头支架5的两端设置有用于对玻璃左侧边、右侧边倒棱的左磨头6、右磨头7,所述的磨头支架5的后侧滑动设置有对玻璃前侧边倒棱的前磨头8,所述的磨头支架5的前侧滑动设置有对玻璃后侧边倒棱的后磨头9,所述的左磨头6、右磨头7的内侧分别对应玻璃的左侧边、右侧边设置有寻边传感器10。
上述技术方案中,玻璃码放整齐置入上片架1,玻璃依次由上片架1传送至吸盘传送带2,吸盘传送带2上的吸盘紧紧吸住玻璃进行位移,同时吸盘传送带2上的定位传感器4实时感应玻璃的运动位置,定位传感器4的位置是固定不变的可设置多个用于计算玻璃的位置及长度,当玻璃的前侧边运动至磨头支架5的前侧的前磨头8位置处时,吸盘传送带2停止运动,前磨头8横向运动开始对玻璃的前侧边进行倒棱,寻边传感器10的作用是感应玻璃的左右侧边的位置,同时寻边传感器10用于计算玻璃的宽度,计算距离从而可以使得左磨头6、右磨头7移动至玻璃的左右侧边,此时吸盘传送带2继续运转,左磨头6、右磨头7开启但是不用运动即可对玻璃的左右侧边进行倒棱,同时根据定位传感器4计算出玻璃的长度还有吸盘传送带2的运行速度可以控制左磨头6、右磨头7的开启时间,同理玻璃的后侧边倒棱步骤与前侧边的步骤类似,根据上述控制系统实现倒棱机对玻璃的自动倒棱,无需人工操纵,并且能确保工作稳定。
所述的寻边传感器10与左右磨头位移驱动单元11电连接,所述的左右磨头位移驱动单元11驱动左磨头6或右磨头7沿玻璃的宽度方向进行位移,所述的定位传感器4与前后磨头位移驱动单元12电连接,所述的前后磨头位移驱动单元12驱动前磨头8或后磨头9沿玻璃的宽度方向进行位移。定位传感器4采用光电传感器型号为CTD-1500N,玻璃运动时会遮挡光电传感器的光路,从而实现对玻璃的定位和长度测量,寻边传感器10采用激光传感器型号为JD-H(S)R80N,激光传感器的光路对准玻璃的左右侧边,实现测量左磨头6、右磨头7分别与左、右侧边的距离并据此测量玻璃的宽度;寻边传感器10设置在玻璃的左右侧边位置,设置在预定的位置,通过检测与玻璃侧边的距离从而可以判断玻璃的宽度,同时将信号传递至左右磨头位移驱动单元11,根据不同的玻璃宽度相应的调整左磨头6、右磨头7贴近玻璃的左右侧边,这样才能更加精确的对玻璃的左右侧边进行倒棱;定位传感器4实时采集玻璃的运动位置,随后前后磨头位移驱动单元12驱动前磨头8、后磨头9沿玻璃的宽度方向进行位移,开始对玻璃的前后侧边进行倒棱,左右磨头位移驱动单元11、前后磨头位移驱动单元12均可采用常规的直线位移驱动机构。
所述的左磨头6、右磨头7、前磨头8及后磨头9与磨头电机伺服系统13电连接,所述的磨头电机伺服系统13采用遗传算法进行PID调节控制左磨头6、右磨头7、前磨头8及后磨头9的转速。在生产线上,倒棱机是一直工作对玻璃进行倒棱的,为了保证各个磨头的工作稳定性,磨头电机伺服系统13要一直对磨头进行转速调节,使其处于工作误差内,确保倒棱工作稳定。
一种玻璃直线四边倒棱机的控制方法,包括如下步骤:
A、玻璃码放整齐置入上片架1,玻璃依次由上片架1传送至吸盘传送带2,吸盘传送带2上的定位传感器4实时感应玻璃的运动位置;
B、玻璃的前侧边靠近磨头支架5时,吸盘传送带2降速再匀速将玻璃的前侧边传送至与前磨头8处于同一水平线的位置,随后吸盘传送带2停止,前磨头8自与玻璃避让的位置开始运动,沿玻璃的宽度方向开始位移对玻璃的前侧边进行倒棱;
C、玻璃的前侧边倒棱结束后,前磨头8恢复原位,寻边传感器10采集玻璃的左侧边、右侧边的位置,随后左磨头6、右磨头7沿玻璃的宽度方向进行位移贴近玻璃的左侧边、右侧边,吸盘传送带2开始工作继续向前位移,左磨头6、右磨头7对玻璃的左侧边、右侧边进行倒棱;
D、玻璃的左侧边、右侧边倒棱结束后,定位传感器4实时感应玻璃的运动位置,吸盘传送带2将玻璃的后侧边传送至与后磨头9处于同一水平线的位置,随后吸盘传送带2停止,后磨头9自与玻璃避让的位置开始运动,沿玻璃的宽度方向开始位移对玻璃的后侧边进行倒棱;
E、玻璃的后侧边倒棱结束后,吸盘传送带2开始工作继续向前位移,将玻璃传送至下片架3。
还包括左右磨头位移驱动单元11及前后磨头位移驱动单元12;所述的步骤B中,定位传感器4感应玻璃的前侧边与前磨头8处于同一水平线的位置时,定位传感器4向前后磨头位移驱动单元12传递电信号,所述的前后磨头位移驱动单元12驱动前磨头8自与玻璃避让的位置开始运动,沿玻璃的宽度方向开始位移对玻璃的前侧边进行倒棱;所述的步骤C中,寻边传感器10采集玻璃的左侧边、右侧边的位置,寻边传感器10向左右磨头位移驱动单元11传递电信号,所述的左右磨头位移驱动单元11驱动左磨头6、右磨头7沿玻璃的宽度方向进行位移贴近玻璃的左侧边、右侧边;所述的步骤D中,定位传感器4感应玻璃的后侧边与后磨头9处于同一水平线的位置时,定位传感器4向前后磨头位移驱动单元12传递电信号,所述的前后磨头位移驱动单元12驱动后磨头9自与玻璃避让的位置开始运动,沿玻璃的宽度方向开始位移对玻璃的后侧边进行倒棱。
进一步的补充,定位传感器4可以计算玻璃的长度,寻边传感器10可以计算玻璃的宽度,在前磨头8、后磨头9对玻璃的前侧边、后侧边进行倒棱时,也可同时根据玻璃的宽度控制前磨头8、后磨头9的开启时间,以及前后磨头位移驱动单元12的驱动距离,在左磨头6、右磨头7对玻璃的左侧边、右侧边进行倒棱时,也可同时根据玻璃的长度控制左磨头6、右磨头7的开启时间,通过上述控制方法可以有效控制各个磨头的开启,避免不必要的资源浪费。
还包括与左磨头6、右磨头7、前磨头8及后磨头9电连接的磨头电机伺服系统13,所述的磨头电机伺服系统13采用遗传算法进行PID调节控制左磨头6、右磨头7、前磨头8及后磨头9的转速,所述的遗传算法步骤如下:磨头电机伺服系统13的PID调节参数为Kp、Ki、Kd,
a编码和译码
编码和译码机制是遗传算法的基础,遗传算法通过某种编码方法将问题空间的对象转变成遗传算法空间里由特定符号按一定顺序排列的串,再对这些串进行操作,常用的有二进制编码和十进制编码,本发明采用简单实用的二进制编码方式;采用二进制编码方式,把磨头电机伺服系统13的位置增益Kp、积分参数Ki和微分参数Kd转换成由0和1组成的二进制串;每个参数采用8位无符号二进制码表示,每个基因长度为24,从左到右依次为Kp、Ki、Kd;
b初始化群体
种群的大小,是最优解可信度的一个重要依据,在理论上,初始种群选取的越大,陷入局部最优解的可能性就越小,可信度越高,但种群数量变大的同时使得仿真的时间和空间复杂度变大;在本发明中对磨头电机伺服系统13的位置增益Kp、积分参数Ki和微分参数Kd的适应度值进行计算并排序,取n组Kp、Ki和Kd的值作为初始群体,其中适应度值差的为m组,最终将S=n-m作为初始群体;适应度值与预设的位置增益Kp、积分参数Ki和微分参数Kd有关,如果跟预设值相比在一定误差范围内,即可以作为初始群体,但是如果出现适应度值较差的情况,比如玻璃的宽度较小,左磨头6、右磨头7离玻璃的左侧边、右侧边较远,此时则不作为参考;
c适应度函数的确定
所谓PID参数优化,实际就是利用算法来优化Kp、Ki、Kd三个参数,其本质是基于一定目标函数的参数寻优问题,目标函数即适应度函数,表明个体对环境适应能力的强弱,它与所选取的目标函数有关;对磨头电机伺服系统13进行评价指标,将时间乘以误差绝对值得到积分JITAE作为性能指标即:
Figure BDA0001981797370000101
其中|E|为绝对误差是磨头电机伺服系统13的给定值与编码器反馈值的差值,|E|的值越小,相同的响应时间t,则JITAE的值就越小,倒棱机磨头电机伺服系统的控制系统性能越好,选用适应度函数为JITAE的倒数即磨头电机伺服系统13的位置精度,即:
Figure BDA0001981797370000102
d遗传操作
①选择:选择过程即根据个体适应度的大小来决定参加匹配的个体,采用轮盘赌选择方法来决定每个个体的选择份数,群体中第j个个体被选中的概率为Pj=Fj/∑Fk,适应度越大被选中的概率越大;
②交叉:采用多点交叉的方式,在交叉点之间的码串段相互交换,产生两个新的后代;
③变异:采用多点随机变异,即根据变异概率随机地产生一列与染色体同长度的二进制码串,然后将码串为“1”的位置全部进行翻转,码串为“0”的位置保持不变;
经过以上选择、交叉和变异后,磨头电机伺服系统13的位置增益Kp、积分参数Ki和微分参数Kd组成的群体得到其下一代Kp、Ki和Kd的值组成的群体,计算其适应度值即Kp、Ki和Kd的值;若适应度值即Kp、Ki和Kd的值不满足精度要求则返回适应度评估阶段继续执行,直到满足精度要求为止;若适应度值Kp、Ki和Kd的值满足精度要求,则以进化过程中所得到的具有最大适应度的个体即位置精度作为问题的最优解输出,运算终止。通过上述遗传算法调节,优化磨头电机伺服系统13Kp、Ki和Kd的参数,确保各个磨头转速稳定,对玻璃各个侧边进行稳定的倒棱,保证倒棱精准且平滑。

Claims (2)

1.一种玻璃直线四边倒棱机的控制方法,玻璃直线四边倒棱机包括顺延布置的上片架(1)、吸盘传送带(2)及下片架(3),所述的吸盘传送带(2)上布置有用于感应玻璃的定位传感器(4),所述的吸盘传送带(2)的中段上方布置有磨头支架(5),所述的磨头支架(5)的长度方向与吸盘传送带(2)的传送方向垂直,所述的磨头支架(5)的两端设置有用于对玻璃左侧边、右侧边倒棱的左磨头(6)、右磨头(7),所述的磨头支架(5)的后侧滑动设置有对玻璃前侧边倒棱的前磨头(8),所述的磨头支架(5)的前侧滑动设置有对玻璃后侧边倒棱的后磨头(9),所述的左磨头(6)、右磨头(7)的内侧分别对应玻璃的左侧边、右侧边设置有寻边传感器(10);
所述的寻边传感器(10)与左右磨头位移驱动单元(11)电连接,所述的左右磨头位移驱动单元(11)驱动左磨头(6)或右磨头(7)沿玻璃的宽度方向进行位移,所述的定位传感器(4)与前后磨头位移驱动单元(12)电连接,所述的前后磨头位移驱动单元(12)驱动前磨头(8)或后磨头(9)沿玻璃的宽度方向进行位移;
所述的左磨头(6)、右磨头(7)、前磨头(8)及后磨头(9)与磨头电机伺服系统(13)电连接,所述的磨头电机伺服系统(13)采用遗传算法进行PID调节控制左磨头(6)、右磨头(7)、前磨头(8)及后磨头(9)的转速;
玻璃直线四边倒棱机的控制方法包括如下步骤:
A、玻璃码放整齐置入上片架(1),玻璃依次由上片架(1)传送至吸盘传送带(2),吸盘传送带(2)上的定位传感器(4)实时感应玻璃的运动位置;
B、玻璃的前侧边靠近磨头支架(5)时,吸盘传送带(2)降速再匀速将玻璃的前侧边传送至与前磨头(8)处于同一水平线的位置,随后吸盘传送带(2)停止,前磨头(8)自与玻璃避让的位置开始运动,沿玻璃的宽度方向开始位移对玻璃的前侧边进行倒棱;
C、玻璃的前侧边倒棱结束后,前磨头(8)恢复原位,寻边传感器(10)采集玻璃的左侧边、右侧边的位置,随后左磨头(6)、右磨头(7)沿玻璃的宽度方向进行位移贴近玻璃的左侧边、右侧边,吸盘传送带(2)开始工作继续向前位移,左磨头(6)、右磨头(7)对玻璃的左侧边、右侧边进行倒棱;
D、玻璃的左侧边、右侧边倒棱结束后,定位传感器(4)实时感应玻璃的运动位置,吸盘传送带(2)将玻璃的后侧边传送至与后磨头(9)处于同一水平线的位置,随后吸盘传送带(2)停止,后磨头(9)自与玻璃避让的位置开始运动,沿玻璃的宽度方向开始位移对玻璃的后侧边进行倒棱;
E、玻璃的后侧边倒棱结束后,吸盘传送带(2)开始工作继续向前位移,将玻璃传送至下片架(3);
所述的遗传算法步骤如下:磨头电机伺服系统(13)的PID调节参数为Kp、Ki、Kd,
(a)编码和译码
采用二进制编码方式,把磨头电机伺服系统(13)的位置增益Kp、积分参数Ki和微分参数Kd转换成由0和1组成的二进制串;每个参数采用8位无符号二进制码表示,每个基因长度为24,从左到右依次为Kp、Ki、Kd;
(b)初始化群体
对磨头电机伺服系统(13)的位置增益Kp、积分参数Ki和微分参数Kd的适应度值进行计算并排序,取n组Kp、Ki和Kd的值作为初始群体,其中适应度值差的为m组,最终将S=n-m作为初始群体;
(c)适应度函数的确定
对磨头电机伺服系统(13)进行评价指标,将时间乘以误差绝对值得到积分JITAE作为性能指标即:
Figure FDA0004173038030000021
其中|E|为绝对误差是磨头电机伺服系统(13)的给定值与编码器反馈值的差值,|E|的值越小,相同的响应时间t,则JITAE的值就越小,倒棱机磨头电机伺服系统的控制系统性能越好,选用适应度函数为JITAE的倒数即磨头电机伺服系统(13)的位置精度,即:
Figure FDA0004173038030000031
(d)遗传操作
①选择:选择过程即根据个体适应度的大小来决定参加匹配的个体,采用轮盘赌选择方法来决定每个个体的选择份数,群体中第j个个体被选中的概率为Pj=Fj/∑Fk,适应度越大被选中的概率越大;
②交叉:采用多点交叉的方式,在交叉点之间的码串段相互交换,产生两个新的后代;
③变异:采用多点随机变异,即根据变异概率随机地产生一列与染色体同长度的二进制码串,然后将码串为“1”的位置全部进行翻转,码串为“0”的位置保持不变;
经过以上选择、交叉和变异后,磨头电机伺服系统(13)的位置增益Kp、积分参数Ki和微分参数Kd组成的群体得到其下一代Kp、Ki和Kd的值组成的群体,计算其适应度值即Kp、Ki和Kd的值;若适应度值即Kp、Ki和Kd的值不满足精度要求则返回适应度评估阶段继续执行,直到满足精度要求为止;若适应度值Kp、Ki和Kd的值满足精度要求,则以进化过程中所得到的具有最大适应度的个体即位置精度作为问题的最优解输出,运算终止。
2.根据权利要求1所述的玻璃直线四边倒棱机的控制方法,其特征在于:还包括左右磨头位移驱动单元(11)及前后磨头位移驱动单元(12);
所述的步骤B中,定位传感器(4)感应玻璃的前侧边与前磨头(8)处于同一水平线的位置时,定位传感器(4)向前后磨头位移驱动单元(12)传递电信号,所述的前后磨头位移驱动单元(12)驱动前磨头(8)自与玻璃避让的位置开始运动,沿玻璃的宽度方向开始位移对玻璃的前侧边进行倒棱;
所述的步骤C中,寻边传感器(10)采集玻璃的左侧边、右侧边的位置,寻边传感器(10)向左右磨头位移驱动单元(11)传递电信号,所述的左右磨头位移驱动单元(11)驱动左磨头(6)、右磨头(7)沿玻璃的宽度方向进行位移贴近玻璃的左侧边、右侧边;
所述的步骤D中,定位传感器(4)感应玻璃的后侧边与后磨头(9)处于同一水平线的位置时,定位传感器(4)向前后磨头位移驱动单元(12)传递电信号,所述的前后磨头位移驱动单元(12)驱动后磨头(9)自与玻璃避让的位置开始运动,沿玻璃的宽度方向开始位移对玻璃的后侧边进行倒棱。
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