[01395542]基于机器视觉的新型整纬机控制系统研制

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%。