基于机器视觉的新型整纬机控制系统研制

成果基本信息
关键词：	整纬机;控制系统;FPGA;遗传算法;STM32;模糊PID
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：		资源采集日期：	2016-11-20

研究情况
单位名称：	中原工学院	技术水平：
评价证书号：	豫科鉴委字[2016]第1413号	评价单位：	河南省科学技术厅
评价日期：	2016.09.21	评价证书号：	豫科鉴委字[2016]第1413号

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	玉女士	联系人（平台）电话：	0771-5885053
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成果简介
本项目为河南省科技攻关计划项目，项目编号：132102210058。　　纺织产业是国民经济的重要组成部分，更是我省的传统支柱产业，随着市场国际化和人民生活水平的提高，对纺织品的质量和档次提出了更高要求。织物缺陷直接影响纺织品质量，由于织物缺陷在线检测的复杂性，高端设备一直由国外公司垄断，价格昂贵，国产设备主要依赖人工或传统光电检测方法，未能在高速高效检测方面取得突破，造成产品质量控制瓶颈，直接影响了产品的综合竞争力。　　本课题针对基于机器视觉的新型整纬机控制系统进行技术攻关，开发了基于机器视觉的高速织物纬斜矫正硬件控制系统，基于高清线阵相机、DSP与FPGA协同控制以及Camera Link技术获得织物纹理形态信息，并以此构建以高性能STM32F103ZET6为核心处理器的织物纬斜矫正硬件控制系统，包括主控制器核心电路及相关外围电路，TFT-LCD接口电路，Flash电路，电机驱动电路，状态显示、通信电路和相关矫直、矫弯及驱动执行机构等，为织物纬斜的高精度实时矫正控制奠定了基础。提出了基于改进遗传优化的模糊PID整纬矫正控制算法，对高速织物产品纬斜及纬弯的实时矫正控制，提出一种基于改进遗传优化的模糊PID整纬矫正控制算法。该算法首先建立基于模糊PID的摄像整纬系统控制模型，然后采用自适应遗传算法进行模糊PID参数优化，并引入Smith预估计器对系统滞后特性进行动态补偿，最终实现对织物纬斜及纬弯矫正过程中非线性、时变滞后量的实时有效处理。　　经应用表明，以上创新集成的基于机器视觉的整纬机控制系统相关技术成果，方案合理，性能稳定，具有较高的理论及实用价值。经河南省科学技术信息研究院进行科技查新，在国内公开发表的文献中，未见与本项目创新点相同的公开文献报道。项目主要性能指标：织物最大传输速度：150m/min；幅宽：1800mm；检测精度0.5°；平均纬斜检测误差3%；检测率：>95%。

成果名称：	基于机器视觉的新型整纬机控制系统研制	关键词：	整纬机;控制系统;FPGA;遗传算法;STM32;模糊PID
成果类别：		一级分类名称：	装备制造
二级分类名称：	自动控制、计算机制造	三级分类名称：
研究起止时间：	2013.01 至2016.07	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	中原工学院	学科分类2：
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：		课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：	132102210058
经费实际投入额（万元）：	10.00	评价单位：	河南省科学技术厅
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：	2016.09.21	转让范围：
评价证书号：	豫科鉴委字[2016]第1413号	推荐单位：	河南省教育厅
推广形式：	无	成果登记号：
成果简介：	本项目为河南省科技攻关计划项目，项目编号：132102210058。　　纺织产业是国民经济的重要组成部分，更是我省的传统支柱产业，随着市场国际化和人民生活水平的提高，对纺织品的质量和档次提出了更高要求。织物缺陷直接影响纺织品质量，由于织物缺陷在线检测的复杂性，高端设备一直由国外公司垄断，价格昂贵，国产设备主要依赖人工或传统光电检测方法，未能在高速高效检测方面取得突破，造成产品质量控制瓶颈，直接影响了产品的综合竞争力。　　本课题针对基于机器视觉的新型整纬机控制系统进行技术攻关，开发了基于机器视觉的高速织物纬斜矫正硬件控制系统，基于高清线阵相机、DSP与FPGA协同控制以及Camera Link技术获得织物纹理形态信息，并以此构建以高性能STM32F103ZET6为核心处理器的织物纬斜矫正硬件控制系统，包括主控制器核心电路及相关外围电路，TFT-LCD接口电路，Flash电路，电机驱动电路，状态显示、通信电路和相关矫直、矫弯及驱动执行机构等，为织物纬斜的高精度实时矫正控制奠定了基础。提出了基于改进遗传优化的模糊PID整纬矫正控制算法，对高速织物产品纬斜及纬弯的实时矫正控制，提出一种基于改进遗传优化的模糊PID整纬矫正控制算法。该算法首先建立基于模糊PID的摄像整纬系统控制模型，然后采用自适应遗传算法进行模糊PID参数优化，并引入Smith预估计器对系统滞后特性进行动态补偿，最终实现对织物纬斜及纬弯矫正过程中非线性、时变滞后量的实时有效处理。　　经应用表明，以上创新集成的基于机器视觉的整纬机控制系统相关技术成果，方案合理，性能稳定，具有较高的理论及实用价值。经河南省科学技术信息研究院进行科技查新，在国内公开发表的文献中，未见与本项目创新点相同的公开文献报道。项目主要性能指标：织物最大传输速度：150m/min；幅宽：1800mm；检测精度0.5°；平均纬斜检测误差3%；检测率：>95%。
联系人：	王艳芝	成果登记日期：	2016-09-24
联系人email：		单位代码：	94100204
邮政编码222：	450007	联系人电话：	0371-62506884
单位传真：	0371-62506115;62506095	单位通讯地址：	河南省郑州市中原区中原西路41号
单位所在省市：		单位电话：	0371-62506888;62506884
转让收入（万元）：	0	单位属性：
合作完成单位：		已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2016	知识产权形式：
成果完成人：	刘洲峰;丁淑敏;朱永胜;李春雷;常怡萍;董燕;魏平俊;李碧草;高辉;刘秋丽;赵亚茹;王宝瑞	资源采集日期：	2016-11-20

基于机器视觉的新型整纬机控制系统研制

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