[发明专利]一种智能节能环保吸尘器控制系统

说明书

技术领域

本发明属于智能家电设施领域，尤其涉及一种智能节能环保吸尘器控制系统。

背景技术

目前，随着人们生活节奏越来越快，家庭成员很难抽出时间对房间地板进行清洁，然后，居住环境又一定要保持舒适、整洁，因而，家庭用吸尘器就应运而生，并很快得到了许多家庭的喜爱，家用吸尘器的使用数量与需求量都在增加，作为一种家用电器，吸尘器具有广阔的商业前景。智能吸尘器是一种在清洁区域自动移动的装置，执行清洁功能。

蝙蝠算法(BatAlgorithm,BA)是由X.S.Yang于2010年提出的，它源于对大自然中蝙蝠利用回声定位的原理进行搜索、捕食食物过程的模拟。在搜寻食物时，蝙蝠会发出超声波脉冲，此时的脉冲音强最大，这样有助于超声波传播更远的距离。在飞向猎物的过程中，脉冲音强会逐渐减小，而脉冲频度则会逐渐增加，这样会使蝙蝠更精确地获取食物的位置。蝙蝠算法已经在诸多领域得到了广泛应用，如全局工程优化问题，约束优化问题，结构优化问题，离散钢结构尺寸优化问题。G.G.Wang应用基本蝙蝠算法(BA)和融合了变异策略的改进蝙蝠算法(MBA)来求解吸尘器航路规划问题。在改进蝙蝠算法(MBA)中，差分进化中的变异操作被加入蝙蝠算法以加快全局收敛速度。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有智能吸尘器，其控制方法实现的清扫路线是随机的，这种清扫路线无规则，不但无法实现区域的完全清扫，而且会发生重复清扫，增加清扫时间，清扫效率下降，造成了能源的浪费；现有基本蝙蝠算法采用的是实数编码方法，其中种群的多样性受到限制，使算法容易陷入到局部最优。一旦进入了局部最优解，就很难跳出了，实际上往往是根本就跳不出；造成吸尘器控制失效。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种智能节能环保吸尘器控制系统，

本发明是这样实现的，一种智能节能环保吸尘器控制系统，所述智能节能环保吸尘器控制系统包括：

距离传感器，用于探测吸尘器前方的墙壁、沙发障碍信息；所述距离传感器的量测模型如下：

Y_A(t_k-1)、Y_A(t_k)、Y_A(t_k+1)分别为距离传感器A对目标在t_k-1,t_k,t_k+1时刻的本地笛卡尔坐标系下的量测值，分别为：

其中，Y'_A(t_k-1)、Y'_A(t_k)、Y'_A(t_k+1)分别为距离传感器A在t_k-1,t_k,t_k+1时刻的本地笛卡尔坐标系下的真实位置；C_A(t)为误差的变换矩阵；ξ_A(t)为距离传感器的系统误差；为系统噪声，假设为零均值、相互独立的高斯型随机变量，噪声协方差矩阵分别为R_A(k-1)、R_A(k)、R_A(k+1)；

障碍探测系统，用于探测吸尘器前方或下方异物并把数据传到主控制器；

所述障碍探测系统建立吸尘器的路径规划问题数学模型包括：定义路径的起点为S，目标点为T；在吸尘器的工作区内有许多的障碍区域均以圆形区域的方式来表示，越接近圆形区域的中心便越易受碰撞，在区域之外则不受碰撞；吸尘器工作任务就是在所有障碍区域的前提下，在S与T之间寻找一条最优的路线；

所述障碍探测系统寻找一条最优的路线处理方法包括：

1)连接S与T；

将ST分为D+1段，即D个节点，分别标记为L₁,L₂,...,L_k,...L_D；

在每个节点处作ST的垂线，构成一个离散点的集合：

C＝{S,L₁(x(1),y(1)),L₂(x(2),y(2)),...,L_k(x(k),y(k)),...L_D(x(D),y(D)),T}按顺序将这些点连接起来便形成了一条路径；

2)坐标系变换：为加快搜索速度，把ST当作x轴，对每个离散点(x_k,y_k)做坐标变换；