CN111026027A - 一种用于制造曲线型汽车配件用定位系统 - Google Patents

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郭启
刘尚高
石勇
曹彬
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Abstract

本发明属于计算机应用技术领域，尤其涉及一种用于制造曲线型汽车配件用定位系统，包括：实现数据分析和处理的中央处理器；与所述中央处理器相连接，用于对加工过程中的汽车配件进行数据采集的采集处理模块；与所述中央处理器相连接，用于对处理的数据进行无线发射的射频收发模块；与所述中央处理器相连接，通过无线网络实现四轴精确定位的定位模块；与所述中央处理器相连接，用于实现外部电源和内部电源供给的供电模块。本发明提供的用于制造曲线型汽车配件用定位系统及系统定位精度高；耗能低；实时响应快。对数据信息进行误差消除，有利于获取准确的配件加工过程中的数据信息，并避免在数据采集规程中数据误差对检测数据的影响。

Description

一种用于制造曲线型汽车配件用定位系统
技术领域
本发明属于定位技术领域，尤其涉及一种用于制造曲线型汽车配件用定位系统。
背景技术
现在的汽车拖车配件一般由主体连杆和连接杆两部分组成，但如果主体连杆和连接杆需要形成一定的角度来焊接，或连接杆呈圆弧形或者两者呈不规则形状，那就会造成焊接定位十分困难。现很多工厂还采取手工夹持的方式来定位，这种定位方式过于简陋。有些采取半人工的方式，形状简单的主体连杆采取用装置夹持固定，但形状复杂的连接杆就手工固定，然后另一个操作人员焊接。这样不仅浪费时间，也造成人力的浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于制造曲线型汽车配件用定位系统。
本发明是这样实现的，一种用于制造曲线型汽车配件用定位系统包括：
实现数据分析和处理的中央处理器；
与所述中央处理器相连接，用于对加工过程中的汽车配件进行数据采集的的采集处理模块；
与所述中央处理器相连接，用于对处理的数据进行无线发射的射频收发模块；
与所述中央处理器相连接，通过无线网络实现四轴精确定位的定位模块；
与所述中央处理器相连接，用于实现外部电源和内部电源供给的供电模块。
进一步，所述采集处理模块包括分别与车辆电路控制器、车辆油路控制器和滤波器的输入端电性连接，分别对汽车供电线路、供油管路进行数据采集。
进一步，所述中央处理器包括求差模块、第一选择单元、加速控制器、减速控制器、制动控制器，距离定位传感器的输出端与求差模块的输入端相连，求差模块的输出端分别与制动控制器和第一选择单元的输入端相连，制动控制器的输出端与制动器相连，第一选择单元的输出端分别与加速控制器和减速控制器的输入端相连。
进一步，所述定位模块利用位置定位传感器测量刀具的实际距离y
利用求差模块对刀具的实际距离y和设定距离ys进行求差，并输出位置偏差e＝ys-y；
当e>e1时，第一选择单元对加速控制器施加激励信号，加速控制器控制行加速；当e≤e1时，第一选择单元将位置偏差e送至减速控制器，减速控制器控制运行刀具的减速；
当前及过去的m个控制周期内|e|均小于设定时间，制动控制器通过制动器对刀具进行制动，其中m为非负整数。
进一步，所述求差模块计算方法
在曲面z＝h(x，y)上，对于点P(x，y)方向梯度为：
Figure BDA0002297445780000021
其中
Figure BDA0002297445780000022
和
Figure BDA0002297445780000023
分别为x和y方向的偏导数，i和j为单位矢量，方向梯度的模为坡度；
Figure BDA0002297445780000024
进一步，点P沿着β方向的坡度G为：
G＝Scosβ
β是坡向，由于加工位置的起伏缺陷，节点沿β方向的实际探测半径r’与理想探测半径r的关系表示为：
r'＝rcosγ
实际探测半径r’与坡度S和坡向角β的关系为：
r'＝rcos(arctan(Scosβ))。
进一步，控制器的修正过程中沿着坡向方向，节点相交的两条等高线之间的差值为高度差Δh，相交的两条等高线之间的距离为Δd，坡度S表示为：
Figure BDA0002297445780000031
计算出加工刀具每个节点在二维平面上的椭圆投影。
本发明的优点及积极效果为：本发明提供的用于制造曲线型汽车配件用定位系统及系统定位精度高；耗能低；实时响应快。利用基于QPSO算法对数据信息进行误差消除，有利于获取准确的配件加工过程中的数据信息，并避免在数据采集规程中数据误差对检测数据的影响，提高融合数据的准确性和稳定性，为系统的运行提供强有力的保障。本发明通过不同的填值方式填补缺失值，有效去除对最终决策无关的属性数据和光滑噪声，利用距离等方法识别离群的数据点并对其进行纠正，提高数据的准确性，避免无关数据的影响；本发明对系统运行数据进行及时有效的数据融合，提高系统的运行质量。
附图说明
图1是本发明实施例提供的用于制造曲线型汽车配件用定位系统的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
现有技术中，汽车配件加工过程中，无法实现定位，造成配件加工规格不一致，成本高；现有技术不利于获取准确的配件加工过程中的数据信息，无法避免在数据采集规程中数据误差对检测数据的影响，降低融合数据的准确性和稳定性；现有技术中不能数据点进行纠正，降低数据的准确性，常有无关数据的参与运行，延长运行时间；现有技术不能及时有效的数据融合，降低系统的运行质量。
为解决上述问题，下面结合具体方案对本发明的作详细描述。
该用于制造曲线型汽车配件用定位系统包括：
实现数据分析和处理的中央处理器；
与所述中央处理器相连接，用于对加工过程中的汽车配件进行数据采集的的采集处理模块；
与所述中央处理器相连接，用于对处理的数据进行无线发射的射频收发模块；
与所述中央处理器相连接，通过无线网络实现四轴精确定位的定位模块；
与所述中央处理器相连接，用于实现外部电源和内部电源供给的供电模块。
中央处理器为Intel(R)Core(TM)i5-2300 2.80GHz，内存4GB的环境下运行。为了表示表面的覆盖性能，用单值函数，来表示生成的表面。
z＝100+50sin(Cπx/50)sin(Cπy/50)
其中x和y∈[0，50]，系数C＝1，2，3时生成曲面。在[0，50]×[0，50]m的区域中，曲面有1，4，9个顶峰和低谷。
进一步，所述采集处理模块包括分别与车辆电路控制器、车辆油路控制器和滤波器的输入端电性连接，分别对汽车供电线路、供油管路进行数据采集。
用于定位的观测量为伪距和载波相位观测值，观测模型表示为：
Pi＝ρ+δorb+c(δtS-δtR)+Ii+δtrop+εPi
φi＝ρ+δorb+c(δtS-δtR)-Ii+δtrop+λiNi+εφi
式中：Pi和φi表示第i个频点的以米为单位的伪距和载波相位观测值；ρ表示检测终端和接收机间的几何距离，表示为
Figure BDA0002297445780000041
其中xS,yS,zS表示检测终端三维坐标，xR,yR,zR表示天线相位中心三维坐标；
δtS和δtR检测终端和接收机的时钟偏差，单位为秒；
Ii和δtrop表示电离层和对流层延迟的影响；
Ni表示第i个频点的整周模糊度；
εPi和εφi表示伪距和载波相位的接收机观测噪声；
c表示真空中的光速；
λi表示第i个频点的载波波长，单位为米。
进一步，所述中央处理器包括求差模块、第一选择单元、加速控制器、减速控制器、制动控制器，距离定位传感器的输出端与求差模块的输入端相连，求差模块的输出端分别与制动控制器和第一选择单元的输入端相连，制动控制器的输出端与制动器相连，第一选择单元的输出端分别与加速控制器和减速控制器的输入端相连。
进一步，所述定位模块利用位置定位传感器测量刀具的实际距离y
利用求差模块对刀具的实际距离y和设定距离ys进行求差，并输出位置偏差e＝ys-y；
当e>e1时，第一选择单元对加速控制器施加激励信号，加速控制器控制行加速；当e≤e1时，第一选择单元将位置偏差e送至减速控制器，减速控制器控制运行刀具的减速；
当前及过去的m个控制周期内|e|均小于设定时间，制动控制器通过制动器对刀具进行制动，其中m为非负整数。
进一步，所述求差模块计算方法
在曲面z＝h(x，y)上，对于点P(x，y)方向梯度为：
Figure BDA0002297445780000051
其中
Figure BDA0002297445780000052
和
Figure BDA0002297445780000053
分别为x和y方向的偏导数，i和j为单位矢量，方向梯度的模为坡度；
Figure BDA0002297445780000061
进一步，点P沿着β方向的坡度G为：
G＝Scosβ
β是坡向，由于加工位置的起伏缺陷，节点沿β方向的实际探测半径r’与理想探测半径r的关系表示为：
r'＝rcosγ
实际探测半径r’与坡度S和坡向角β的关系为：
r'＝rcos(arctan(Scosβ))。
进一步，控制器的修正过程中沿着坡向方向，节点相交的两条等高线之间的差值为高度差Δh，相交的两条等高线之间的距离为Δd，坡度S表示为：
Figure BDA0002297445780000062
计算出加工刀具每个节点在二维平面上的椭圆投影。
本发明基于传感器网络疏失数据区检测方法，经修正后，疏失数据区的面积变大，导致疏失数据区边界变大，能够有效的检测出旅游景点的疏失数据区。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于制造曲线型汽车配件用定位系统，其特征在于，所述用于制造曲线型汽车配件用定位系统包括：
实现数据分析和处理的中央处理器；
与所述中央处理器相连接，用于对加工过程中的汽车配件进行数据采集的采集处理模块；
与所述中央处理器相连接，用于对处理的数据进行无线发射的射频收发模块；
与所述中央处理器相连接，通过无线网络实现四轴精确定位的定位模块；
与所述中央处理器相连接，用于实现外部电源和内部电源供给的供电模块。
2.如权利要求1所述的用于制造曲线型汽车配件用定位系统，其特征在于，所述采集处理模块包括分别与车辆电路控制器、车辆油路控制器和滤波器的输入端电性连接，分别对汽车供电线路、供油管路进行数据采集。
3.如权利要求1所述的用于制造曲线型汽车配件用定位系统，其特征在于，所述中央处理器包括求差模块、第一选择单元、加速控制器、减速控制器、制动控制器，距离定位传感器的输出端与求差模块的输入端相连，求差模块的输出端分别与制动控制器和第一选择单元的输入端相连，制动控制器的输出端与制动器相连，第一选择单元的输出端分别与加速控制器和减速控制器的输入端相连。
4.如权利要求1所述的用于制造曲线型汽车配件用定位系统，其特征在于，所述定位模块利用位置定位传感器测量刀具的实际距离y；
利用求差模块对刀具的实际距离y和设定距离ys进行求差，并输出位置偏差e＝ys-y；
当e>e1时，第一选择单元对加速控制器施加激励信号，加速控制器控制行加速；当e≤e1时，第一选择单元将位置偏差e送至减速控制器，减速控制器控制运行刀具的减速；
当前及过去的m个控制周期内|e|均小于设定时间，制动控制器通过制动器对刀具进行制动，其中m为非负整数。
5.如权利要求4所述的用于制造曲线型汽车配件用定位系统，其特征在于，所述求差模块计算方法
在曲面z＝h(x，y)上，对于点P(x，y)方向梯度为：
Figure FDA0002297445770000021
其中
Figure FDA0002297445770000022
和
Figure FDA0002297445770000023
分别为x和y方向的偏导数，i和j为单位矢量，方向梯度的模为坡度；
Figure FDA0002297445770000024
6.如权利要求5所述的用于制造曲线型汽车配件用定位系统，其特征在于，点P沿着β方向的坡度G为：
G＝Scosβ
β是坡向，由于加工位置的起伏缺陷，节点沿β方向的实际探测半径r’与理想探测半径r的关系表示为：
r'＝rcosγ
实际探测半径r’与坡度S和坡向角β的关系为：
r'＝rcos(arctan(Scosβ))。
7.如权利要求5所述的用于制造曲线型汽车配件用定位系统，其特征在于，控制器的修正方法为沿着坡向方向，节点相交的两条等高线之间的差值为高度差Δh，相交的两条等高线之间的距离为Δd，坡度S表示为：
Figure FDA0002297445770000025
计算出加工刀具每个节点在二维平面上的椭圆投影。
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