一种基于SVM油压状态识别的液压棘轮扳手自动判停方法

技术特征：
1.一种基于svm油压状态识别的液压棘轮扳手自动判停方法，该方法用于判断液压泵站应当何时停止对液压棘轮扳手的驱动，包括是否开启判停的判断和是否停止驱动扳手作业的判断；针对螺栓的空载阶段，设置液压泵站的空载工作模式，液压泵站在空载工作模式下，最大输出油压设定为扳手空载驱动油压p1，针对螺栓的紧固阶段，设置液压泵站的紧固工作模式，液压泵站在紧固工作模式下，最大输出油压设定为螺栓预紧目标油压p2；是否开启判停的判断：在螺栓的空载阶段，控制泵站工作在空载工作模式下，通过svm模型对每一个的加压周期的实时油压状态标签进行识别，当识别到油压状态标签为1时，表示螺栓进入紧固阶段，则转变泵站的工作模式为紧固工作模式，并开启是否停止驱动扳手作业的判断；是否停止驱动扳手作业的判断：在螺栓进入紧固阶段后，通过svm模型对每一个的加压周期的实时油压状态标签进行识别，若识别到实时油压状态标签为1且一直保持到实时油压达到螺栓预紧目标油压p2，那么实时油压达到p2时，泵站停止驱动液压棘轮扳手作业。2.根据权利要求1所述的液压棘轮扳手自动判停方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤s0：训练svm模型；步骤s1：开启液压泵站驱动液压棘轮扳手作业，泵站反复执行从0开始的加压过程，同时实时监测液压泵站输出油压的波形；步骤s2：从第一次加压开始，轮询采集n个连续的油压数据，并计算其特征值，将实时计算的特征值输入到训练好的svm模型中进行分类，得到实时油压状态标签；步骤s3：若在一个加压周期中油压状态标签一直为-1则在油压达到p1时开启下一个加压周期，若在一个加压周期中油压达到p1前识别到油压状态标签从-1变为1，则开始执行步骤s4，此时螺栓进入紧固阶段；步骤s4：在步骤s3最后一个加压周期基础上继续加压，若在油压达到p2之前油压状态标签由1变为-1，则开启下一个新的加压周期，若在在油压达到p2之前油压状态标签一直保持为1则油压达到p2时停止泵站工作；在新开启的加压周期中，若在油压达到p2之前油压状态标签由-1变1再变为-1，则开启下一个加压周期，若在油压达到p2前油压状态标签由-1变为1后一直保持为1，则在油压达到p2时停止泵站工作。3.根据权利要求2所述的液压棘轮扳手自动判停方法，其特征在于，在步骤s1中，使用油压传感器实时采集泵站输出油压数据，并将数据传递给泵站cpu。4.根据权利要求2所述的液压棘轮扳手自动判停方法，其特征在于，在步骤s2包括：步骤s2-1：从第一次加压开始，泵站cpu按设定采样频率t1对实时采集的泵站输出油压数据进行采样，并对采样取得的数组进行存储；步骤s2-2：对于实时采集到的10个油压数据点，分别计算其均值μ、标准差σ、偏度sk、变异系数cv及平均斜率k
p
；步骤s2-3：实时将最新的μ、σ、sk、cv、k
p
导入到训练好的svm模型中进行分类，得到实时油压状态标签。5.根据权利要求2所述的液压棘轮扳手自动判停方法，其特征在于，步骤s0包括如下步骤：
步骤s0-1:多次实验得到训练测试所要用到的数据集；步骤s0-2：在matlab软件中通过将多次试验得到训练数据集用于训练svm模型，通过参数寻优算法找到最佳的惩罚系数c和rbf参数g；步骤s0-3：用最佳c和g及训练数据集训练得到svm 模型参数：model结构体。6.根据权利要求5所述的液压棘轮扳手自动判停方法，其特征在于，在步骤s0-2中，将导入matlab软件的数据集的顺序打乱，取前30组数据作为训练集，后6组数据作为测试集，利用训练集数据对c，g参数进行寻优对模型进行训练，利用测试集对训练好的模型进行实验验证；通过交叉验证寻优算法，寻找对最优c，g参数，即给定c，g在2-10-2
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之间任意值，将训练数据集划分为5等分，其中一份用来作为测试集，四份用来作为训练集，得出一个分类准确率，取得到分类准确率最高情况下的c，g作为最优参数。7.根据权利要求5所述的液压棘轮扳手自动判停方法，其特征在于，svm模型的决策树函数如下式：其中b为-model.rho;n代表支持向量的个数即model.totalsv；对于每一个i，w
i
为model.sv_coef(i)支持向量系数，x
i
为model.svs（i，：）支持向量，x为待预测标签样本，gamma是-g参数。

技术总结
本发明属于自动化控制技术领域，公开了一种基于SVM油压状态识别的液压棘轮扳手自动判停方法，该方法包括是否开启判停的判断和是否停止驱动扳手作业的判断；在是否开启判停的判断中，通过SVM模型对每一个的加压周期的实时油压状态标签进行识别，当识别到油压状态标签为1时，则开启判停；在是否停止驱动扳手作业的判断中，继续通过SVM模型对每一个的加压周期的实时油压状态标签进行识别，若识别到实时油压状态标签为1且一直保持到实时油压达到螺栓预紧目标油压P2，那么实时油压达到P2时，则判断泵站应当停止驱动液压棘轮扳手作业。该方法有效的避免了加压周期中做无用功的阶段，进而能够减少扳手在高压下的使用次数延长扳手的使用寿命。使用寿命。使用寿命。


技术研发人员：杨其华 张伟 刘钢海 虞文超
受保护的技术使用者：中国计量大学
技术研发日：2022.01.20
技术公布日：2022/5/17