申请/专利权人：济南四建(集团)有限责任公司;济南四建建设发展有限公司

申请日：2023-09-01

公开（公告）日：2024-01-09

公开（公告）号：CN117367459A

主分类号：G01C25/00

分类号：G01C25/00;G01C15/14

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.01.26#实质审查的生效;2024.01.09#公开

摘要：本发明属于工业自动化与计量仪器应用技术领域，尤其涉及一种智能化自动安平测量系统。本发明包括STM32处理器模块、检测安平模块、控制调节模块、测距模块以及显示模块，所述调节控制模块建立的控制模式消除了定值负载干扰的影响，同时对被控对象施加控制，使闭环系统在已知的大时变时滞范围内，在确定性定值负载干扰的影响下，实现无静差鲁棒调节的“前馈+反馈”的控制，通过模糊控制和鲸鱼优化算法，使控制在具备专家经验的同时赋予其自学习能力，提高精度、自适应能力和鲁棒性。本发明无需人工操作，实现了手持式自动安平测量，降低了测量难度，提高了工作效率，减少了误差源，实现了高精度测量。

主权项：1.一种智能化自动安平测量系统，其特征在于，包括STM32处理器模块、检测安平模块、控制调节模块、测距模块以及显示模块；所述STM32处理器模块选用STM32f103ZET6芯片，所述芯片具有8个16位定时器，所述定时器均有4路输出通道输出脉宽调制信号；所述检测安平模块使用三轴加速度计检测三轴分量，将三轴分量转换成偏转角度，传输给STM32处理器模块；所述控制调节模块建立控制模式，首先搭建新型PID控制，将输出信号直接加在比例控制之后，反馈至被控对象输入端，同时对被控对象施加控制，使闭环系统在已知的大时变时滞范围内，在确定性定值负载干扰的影响下，实现无静差鲁棒调节控制，最终实现“前馈+反馈”的控制，其控制方程为： 其中，Kp、Ki、Kd为比例、积分、微分系数，Ghs为零阶保持器，fx为负载干扰信号，然后将系统误差和系统误差变化率模糊化处理，根据模糊规则，查出量化因子Ke、Kec对应的新型PID控制参数的变化值，最后通过鲸鱼优化算法优化量化因子Ke、Kec以及系数Kp、Ki、Kd，在设定范围内找出满足系统要求的最佳量化因子和系数，当偏转角度不为0时，STM32处理器模块输出偏转角度的脉宽调制信号，通过所述控制模式，舵机实现测距模块调平；所述测距模块采用两个相位式激光测距模块，实现手持当前位置的上下距离的测量；所述显示模块使用上位机接收测量的数据，分析并拆分数据，同时对每个数据添加时间和地点标签，实现数据的自定义显示与存储。

全文数据：

权利要求：

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