[发明专利]一种桥梁检查车变频控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种桥梁检查车变频控制系统，其特征在于：包括，

变频器(1)，与电机(2)通讯连接，用于对电机(2)进行变频控制；

PID控制器(3)，分别与变频器(1)和速度传感器(4)通讯连接，用于根据速度传感器(4)的检测信号对变频器(1)的输出信号进行闭环控制；

图像采集模块(5)，用于采集桥梁检查车前进方向的图像信息；

速度预判模块(6)，分别与变频器(1)、PID控制器(3)和图像采集模块(5)通讯连接，一方面用于根据图像采集模块采集的图像信息对桥梁检车的行驶速度进行预判，另一方面根据PID控制器(3)发出的实时控制信息对行驶速度预判过程进行校正；

所述的桥梁检查车变频控制系统的控制方法，包括以下步骤：

A、速度传感器(4)采集桥梁检车的实时速度，将速度信号发送至PID控制器(3)；

B、PID控制器(3)根据速度传感器(4)的检测信号对变频器(1)的输出信号进行闭环控制；

C、图像采集模块(5)，采集桥梁检查车前进方向的图像信息并发送至速度预判模块(6)，速度预判模块(6)根据图像采集模块采集的图像信息对桥梁检车的行驶速度进行预判，并将预判信息发送至PID控制器(3)进行存储；

D、当桥梁检查车行驶至预判位置时，PID控制器(3)调用对应的预判信息进行电机转速的控制，与此同时执行步骤A和B，速度预判模块(6)根据PID控制器(3)发出的实时控制信息对行驶速度预判过程进行校正；

步骤C中，对桥梁检车的行驶速度进行预判包括以下步骤，

C1、对采集到的图像信息进行模糊化处理；

C2、使用数据库中存储的特征图块信息与模糊化处理后的图像进行比对，将相关度大于设定阈值的区域进行标记；

C3、根据标记区域的优先级和相邻标记区域的相对位置关系对桥梁检车的行驶速度进行计算；

步骤C2中，特征图块信息与模糊化处理后的图像进行比对包括以下步骤，

C21、在模糊化处理后的图像中设置比对窗口；

C22、在比对窗口中设置至少两个直线段，设置的直线段满足以下条件，至少有两个直线段相交；至少有两个相交的直线段相互垂直；若存在相互平行的直线 段，至少有一条直线段与所有相互平行的直线段均相交；

C23、遍历对比窗口中所有直线段的像素特征，建立对比特征矩阵；

C24、若对比特征矩阵的维度与特征图块的标准特征矩阵的维度相同，则直接转至步骤C25；否则，通过添加单位矩阵将对比特征矩阵变换为与标准特征矩阵的维度相同；

C25、若对比特征矩阵与标准特征矩阵相似，则对该区域进行标记。

2.根据权利要求1所述的桥梁检查车变频控制系统的控制方法，其特征在于：步骤C3中，对桥梁检车的行驶速度进行计算包括以下步骤，

C31、按照对比特征矩阵维度与标准特征矩阵维度的差值对标记区域进行排序，对比特征矩阵维度与标准特征矩阵维度的差值与标记区域的优先级成反比；

C32、将位于桥梁检车的预设路径上的标记区域对应的预设行驶速度作为基础行驶速度，使用与位于桥梁检车的预设路径上的标记区域相邻的标记区域对应预设行驶速度对基础行驶速度进行拟合修正，拟合系数与对应的优先级成正比。

3.根据权利要求1所述的桥梁检查车变频控制系统的控制方法，其特征在于：步骤D中，对行驶速度预判过程进行校正包括以下步骤，

D1、根据PID控制器(3)发出的实时控制信息计算出实际速度与预判速度之间的差值；

D2、根据步骤D1中计算的速度差值，得出速度修正系数，并将其与过往历史中计算得到的速度修正系数进行求和平均，速度修正系数求和平均的权重值与其计算时刻和本次计算时刻的差值成反比。