[发明专利]一种自动关门障碍物类型的分辨方法及自动门控制器

权利要求书

1.一种自动关门障碍物类型的分辨方法,其特征在于：所述电机驱动自动门的开关动作为循环往复动作，以电机的速度和转矩为基本参数，且滚动存储并刷新每个往复周期的基本参数，所述基本参数包括速度值队列ω(k),k＝0,1,2……，转矩值队列T_fz(k),k＝0,1,2……；

步骤一：当遇到障碍物导致转矩增大、电机速度降低并最终堵转时，设电机发生堵转的时刻为k1，在已存储的速度值队列中截取序列Ω₀＝{ω(k1-L+1),ω(k1-L+2)……,ω(k1)}，同样在转矩队列中也截取序列M₀＝{T_fz(k1-L+1),T_fz(k1-L+2)……,T_fz(k1)}，紧接着电机将驱动门体后退打开，试图再次关门，如果在此过程中障碍物消失，将恢复正常关门；若障碍物仍然存在，则重复上述过程，并在此过程中按照前一次的方式记录下新的长度为L的序列Ω₁和M₁，序列长度L应当取2的幂方；这样的试关门动作进行三次，如果障碍物仍然没有消失则停止试关门，开始对障碍物的类型进行分辨；

步骤二：步骤一中所述的三次试关门动作称为“防挤压操作”，下面提取“防挤压操作”的特征向量；针对各个速度值序列计算在各个频率点上的相关系数：

针对各个转矩值序列在计算各个频率点上的相关系数：

计算上述三个速度值序列在频域里的二次误差矩：

计算上述三个转矩值序列在频域里的二次误差矩：

计算上述三个速度值序列在时域里的二次误差矩：

计算上述转矩值序列在时域里的二次误差矩：

通过以上计算，得到了12个特征参数构成的特征参数向量：

x＝[Saf_Ω01，Saf_Ω02，Saf_Ω12，Saf_M01，Saf_M02，Saf_M12,Sat_Ω01，Sat_Ω02，Sat_Ω12，Sat_M01，Sat_M02，Sat_M12]；

用二值变量y表示引起“防挤压操作”的障碍物的类型，当“门体运行方向正面的障碍物”引起“防挤压操作”，y取值1；当“门体侧面受到挤压或室内外风压差”引起“防挤压操作”，y取值-1；

步骤三：将每次异常负载引起“防挤压操作”而得到的特征向量视为一个样本,在启用自动分辨障碍物类型功能之前，需人为地触发大于20的N次“防挤压操作”，人为施加的障碍物可为正面障碍物或对门体侧面施加的障碍阻力，随机地决定障碍物的类型，每次“防挤压操作”得到样本数据{x_i，y_i；i＝1，……N}，所述每个样本点数据[x_i，y_i]i＝1，……N都是13维矢量；

引入高斯型核函数其中||x₁-x₂||是x₁,x₂两个向量之差的欧几里得范数，σ是泛化宽度，取为0.3；

应用基于核函数的非线性支持向量机方法，利用上述大于20的N个数据点，得到区分障碍物类型的分类函数；

所述步骤三中具体通过以下子步骤得到区分障碍物类型的函数：

S1：根据所有的样本点的“防挤压操作”特征向量，计算k(x_i,x_j)i,j＝1,2……N引入拉格朗日乘子α_i≥0i,j＝1,2……N，用最小序列优化算法进行寻优计算：

约束条件是：

S2：通过S1可求得全部拉格朗日乘子α_ii,j＝1,2……N，再计算

对于j,y_j＝-1

对于j,y_j＝+1

令b＝0.5(b₁+b₂)；

S3：得到最终分类函数；

2.根据权利要求1所述的一种自动关门障碍物类型的分辨方法，其特征在于：在实际运行中，每次在关门时遇到障碍物，进而“防挤压操作”，每次“防挤压操作”都会得到相应的特征参数向量x，将x输入到分类函数y＝f(x)中，根据函数值y，可以对障碍类型进行分类；

当y≥1时，可以判定是“门体运行方向的正面遇到了障碍物”；当y≤-1可以判定“门体侧面受到挤压或室内外风压差大而导致开关门障碍”。