一种测量用的位移检测系统

1.一种测量用的位移检测系统，包括基层平台（1），其特征在于，所述基层平台（1）上表
面一侧设置有参考物架置组件，其另一侧设置有传感器架置机构（2），所述传感器架置机构
（2）包括第一纵向滑移组件和设置于第一纵向滑移组件上的横向滑移组件，传感器架置板
（302）设置于所述横向滑移组件上，所述第一纵向滑移组件、横向滑移组件上分别设置有第
一驱动机构、第二驱动机构；还包括控制系统，所述控制系统包括MSP430单片机、L298电机
驱动电路、第一位移传感器、第二位移传感器和MSP430单片机中的第一电机智能控制器、第
二电机智能控制器，MSP430单片机、L298电机驱动电路、第一纵向滑移组件、横向滑移组件
和第一位移传感器、第二位移传感器组成测量传感器位移调节平台，所述第一电机智能控
制器、第二电机智能控制器分别控制第一驱动机构与第二驱动机构带动第一纵向滑移组
件、横向滑移组件进行纵向移动与横向移动；每个所述电机智能控制器均包括参数自调整
模糊调节器、PID调节器、DRNN神经网络控制器和位移预测器，MSP430单片机中的电机智能
控制器实现对传感器架置板（302）上的测量传感器的纵向位移、横向位移进行智能化调节；
所述横向滑移组件上还设置有第二纵向滑移组件，所述第二纵向滑移组件上还设置有
第三驱动机构，所述第三驱动机构的调节精度大于所述第一驱动机构的调节精度；所述控
制系统还包括与所述第一电机智能控制器、第二电机智能控制器结构相同的第三电机智能
控制器以及第三位移传感器，所述第三位移传感器测量传感器架置板（302）上的测量传感
器的位移量，所述第三电机智能控制器控制第三驱动机构带动第二纵向滑移组件纵向移
动，实现对测量传感器的纵向位移进行微调节；
各所述电机智能控制器的所述参数自调整模糊调节器和PID调节器相并联，参数自调
整模糊调节器和PID调节器的输出和作为所述DRNN神经网络控制器的输入，所述DRNN神经
网络控制器的输出作为所述L298电机驱动电路的输入，所述L298电机驱动电路的输出作为
第一驱动机构、第二驱动机构或第三驱动机构中的电机的输入；第一位移传感器、第二位移
传感器、第三位移传感器测量传感器架置板（302）上的测量传感器的位移量，其输出分别作
为第一电机智能控制器、第二电机智能控制器、第三电机智能控制器中的位移预测器的输
入，位移预测器的输出值作为所述控制系统的测量传感器位移预测反馈值，所述控制系统
的测量传感器位移给定值和位移预测器的输出值的误差和误差变化率作为PID调节器的输
入实现对测量传感器位移量的预测控制；第一、第二、第三位移传感器的输出值分别作为控
制系统的测量传感器的位移实际反馈值，所述控制系统的测量传感器的位移给定值和位移
传感器输出值的误差和误差变化率作为参数自调整模糊调节器的输入实现对测量传感器
位移的实时控制。
2.根据权利要求1所述的一种测量用的位移检测系统，其特征在于，所述DRNN神经网络
控制器由4个积分器和DRNN神经网络组成，4个积分算子S平均分成2组，每组2个积分算子S
相串联分别构成积分回路1和积分回路2；参数自调整模糊调节器和PID调节器的输出和作
为回路1和DRNN神经网络的输入，回路1的2个积分算子的连接端的输出作为DRNN神经网络
的输入，回路1输出作为DRNN神经网络的输入，DRNN神经网络的输出作为回路2和L298电机
驱动电路的输入，回路2的2个积分算子的连接端的输出作为DRNN神经网络的输入，回路2输
出作为DRNN神经网络的输入，DRNN神经网络的输出作为DRNN神经网络逆控制的输出。
3.根据权利要求1所述的一种测量用的位移检测系统，其特征在于，所述位移预测器包
括时间序列DRNN神经网络预测模型、ARIMA预测模型、时间序列RBF神经网络预测模型、SOM
神经网络分类器、多个ANFIS神经网络模型、多个NARX神经网络模型和小波神经网络融合模
型，所述第一位移传感器、第二位移传感器、第三位移传感器的输出分别作为第一电机智能
控制器、第二电机智能控制器、第三电机智能控制器中的时间序列DRNN神经网络预测模型、
ARIMA预测模型和时间序列RBF神经网络预测模型的输入，时间序列DRNN神经网络预测模型
输出、ARIMA预测模型输出和时间序列RBF神经网络预测模型输出作为SOM神经网络分类器
的输入，SOM神经网络分类器输出多个类型的时间序列DRNN神经网络预测模型输出、ARIMA
预测模型输出和时间序列RBF神经网络预测模型输出分别作为对应的多个ANFIS神经网络
模型的输入，多个ANFIS神经网络模型输出分别作为对应的多个NARX神经网络模型的输入，
多个NARX神经网络模型的输出作为小波神经网络融合模型的输入，小波神经网络融合模型
的输出作为测量传感器的位移预测值。
4.根据权利要求1所述的一种测量用的位移检测系统，其特征在于，所述第一纵向滑移
组件包括第一纵向滑移导轨（201）与第一纵向滑移平台（202），所述第一纵向滑移导轨
（201）设于所述基层平台（1）上，其下表面转动连接有第一丝杆（204），所述第一丝杆（204）
上螺纹连接有第一滑块（205），所述第一纵向滑移平台（202）套设于所述第一纵向滑移导轨
（201）上且其底端与所述第一滑块（205）固定连接，所述第一丝杆（204）上还设置有所述第
一驱动机构。
5.根据权利要求4 所述的一种测量用的位移检测系统，其特征在于，所述横向滑移组
件包括垂直于所述第一纵向滑移导轨（201）且转动连接于所述第一纵向滑移平台（202）上
表面的第二丝杆（206），所述第二丝杆（206）上螺纹连接有第二滑块（207），所述第二滑块
（207）上固定有横向滑移平台（208），所述传感器架置板（302）固定于横向滑移平台（208）
上，所述第二丝杆（206）上还设置有所述第二驱动机构。
6.根据权利要求5所述的一种测量用的位移检测系统，其特征在于，所述第二纵向滑移
组件包括转动连接于所述横向滑移平台（208）的垂直于所述第二丝杆（206）的第三丝杆
（213），所述第三丝杆（213）的螺距小于所述第一丝杆（204）的螺距，所述第三丝杆（213）上
螺纹连接有第三滑块（214），所述传感器架置板（302）设于所述第三滑块（214）上随所述第
三滑块（214）纵向移动。
7.根据权利要求6所述的一种测量用的位移检测系统，其特征在于，所述第三滑块
（214）上固定有滑移板（301），所述传感器架置板（302）套设且滑动连接于所述滑移板
（301）；所述第一纵向滑移组件一侧还设置有旋转夹持组件（3），所述旋转夹持组件（3）包括
旋转组件与设置于所述旋转组件的用于夹持测量传感器的夹爪组件，所述旋转组件包括支
杆（303）、至少1个滑移转盘（304）、与所述滑移转盘（304）数量相等的夹持滑移平台（305），
所述支杆（303）一端竖直转动连接于所述基层平台（1），多个所述滑移转盘（304）一端固定
于圆心，另一端呈圆形由圆心向圆周方向排布，其固定于圆心的一端与所述支杆（303）顶端
固定连接，各所述夹持滑移平台（305）滑动连接于各所述滑移转盘（304）；所述夹爪组件设
于所述夹持滑移平台（305）上；所述滑移转盘（304）的宽度与所述滑移板（301）的宽度相等，
当所述旋转组件旋转一定角度时，所述滑移板（301）一端与其中一个所述滑移转盘（304）自
由端匹配接触，所述夹持滑移平台（305）从所述滑移转盘（304）滑动到所述滑移板（301）上。
8.根据权利要求7所述的一种测量用的位移检测系统，其特征在于，所述夹爪组件包括
夹爪基座（306）、主转动盘（307）、辅转动盘（308）、主夹爪（309）、辅夹爪（310）以及夹爪导轨
（311），所述主转动盘（307）与所述辅转动盘（308）滚动接触且竖直转动连接于夹爪基座
（306）上，所述主夹爪（309）固定于所述主转动盘（307）圆周边且与所述夹爪导轨（311）一端
固定连接，所述辅夹爪（3010）固定于所述辅转动盘（308）圆周边且与所述夹爪导轨（311）滑
动连接，所述主转动盘（307）上还设置有夹爪驱动机构，驱动主转动盘（307）转动。

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