一种基于最小聚合的叶片分组算法
【专利摘要】本发明的技术方案是提供了一种基于最小聚合的叶片分组算法，通过该算法将n片叶片分为一组，适用于大批量风机叶片的分组挑选。本发明提供的算法可以降低叶片分组挑选的计算复杂程度，实现自动挑选叶片分组，减轻人工挑选叶片分组的劳动强度。
【专利说明】一种基于最小聚合的叶片分组算法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种叶片的分组算法，适用于大批量风机叶片的分组挑选。
【背景技术】
[0002]在风机叶片生产后，在安装到风机前，都要经过重量检测、质心距测量，然后根据质量条件和质心距限制条件，将三个风机叶片分为一组，该分组要使风机叶片的静力矩、质量分组符合要求。
[0003]在以前的生产中，很多叶片分组挑选都是人工挑选的，这样不仅费事费力，而且极易产生差错。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是实现风机叶片的自动分组。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种基于最小聚合的叶片分组算法，通过该算法将η片叶片分为一组，η彡3，其特征在于，包括以下步骤:
[0006]第一步、为每片叶片赋予唯一的标识，测量每片叶片的质量和质心距；
[0007]第二步、记录每个标识所对应的质量和质心距；
[0008]第三步、将所有叶片按质量排序；
[0009]第四步、将第一片叶片定义为当前叶片；
[0010]第五步、从当前叶片的下一片叶片开始，从剩余的所有叶片中挑选出与当前叶片在质量偏差范围内的所有叶片，组成集合Φ ;
[0011]第六步、处理集合Φ
[0012]I)若集合φ内的叶片的数量小于η-1，则当前叶片不能配对，进入第七步；
[0013]2)若集合Φ内的叶片的数量等于η-1，则将该集合Φ定义为一个分组；
[0014]3)若集合Φ内的叶片的数量大于η-1，则分别计算当前叶片与集合Φ内的任意η-1片叶片的最小覆盖圆，从中找出与半径最小的最小覆盖圆所对应的当前叶片与η-1片叶片的组合，将该组合定义为一个分组；
[0015]第七步、将当前叶片的下一片叶片定义为新的当前叶片，若新的当前叶片为最后一片叶片，则得到m个分组，进入第八步，否则，返回第五步；
[0016]第八步、从m个分组中挑选出最终分组，判断任意一个分组是否为最终分组的方法为:
[0017]判断当前分组中的η片叶片是否属于已被识别出的已有最终分组，若是，则当前分组为无效分组，否则，将当前分组定义为最终分组；
[0018]第九步、判断是否有最终分组生成，若无，则结束本算法，若有，再判断所有最终分组是否包含了所有叶片，若是，则结束本算法，若否，则将不包含在最终分组内的叶片按质量排序后返回第四步。
[0019]优选地，在所述第六步中，若集合Φ内的叶片的数量等于η-1，则将该集合Φ定义为最小覆盖圆一个分组，再计算该分组中所有叶片的最小覆盖圆半径；
[0020]在所述第八步中，将所有!11个分组按照最小覆盖圆半径的大小由大到小或由小到大排序，再从第一个分组开始依次挑选出最终分组。
[0021]优选地，第1个分组，1 ? 1 ? %内所有叶片的最小覆盖圆半径的计算方法为:
[0022]步骤1、将平面坐标的两个轴分别定义为叶片的质量和质心距，则第1个分组内的叶片在平面坐标上分别与(嫩…2 (嫩卜2，1^)、……、^。(嫩…仏―。)对应，嫩~、嫩卜2、……、嫩—分别为各个叶片的质量，……、分别为各个叶片的质心距；
[0023]步骤2、若^…八㈠、……在一条直线上，则最小覆盖圆半径为最长三点间最长距离的一半；
[0024]若^十六^、……组成锐角三角形或直角三角形，则该锐角三角形或直角三角形的外接圆的半径为最小覆盖圆半径；
[0025]若^—2、……、组成钝角三角形，则以该钝角三角形的最长边为直径的圆的半径为最小覆盖圆半径。
[0026]本发明提供了一个叶片分组的算法，该算法可以降低叶片分组挑选的计算复杂程度，实现自动挑选叶片分组，减轻人工挑选叶片分组的劳动强度。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为本发明提供的一种基于最小聚合的叶片分组算法的流程图。
【具体实施方式】
[0028]为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0029]如图1所示，本实施例公开了一种基于最小聚合的叶片分组算法，通过该算法将3片叶片分为一组，包括以下步骤:
[0030]第一步、为每片叶片赋予一个叶片编号10，测量每片叶片的质量1和质心距I ；
[0031]第二步、记录每个叶片编号10所对应的质量1和质心距I ；
[0032]第三步、将所有按质量排序，得到叶片“…4；
[0033]第四步、将第一片叶片^定义为当前叶片；
[0034]第五步、从当前叶片的下一片叶片开始，从剩余的所有叶片中挑选出与当前叶片在质量偏差范围内的所有叶片，组成集合巾。对于第一片叶片^而言，即从第二片叶片八2开始，从叶片八2，…\中挑选出与第一片叶片夂在质量偏差范围内的所有叶片组成集合
[0035]第六步、处理集合
[0036]1)若集合巾为空集或集合巾内仅有1片叶片，则当前叶片不能配对，进入第七步；
[0037]2)若集合巾内的叶片的数量等于2，则将该集合巾定义为一个分组，计算该分组内所有叶片的最小覆盖圆半径，对于第一片叶片八”其对应的分组为^(仏)；
[0038]3)若集合巾内的叶片的数量大于2，则分别计算当前叶片与集合内的任意2片叶片的最小覆盖圆，从中找出与半径最小的最小覆盖圆所对应的当前叶片与2片叶片的组合，将该组合定义为一个分组；
[0039]第七步、将当前叶片的下一片叶片定义为新的当前叶片，若新的当前叶片为最后一片叶片，则得到m个分组，进入第八步，否则，返回第五步；
[0040]在上述步骤中，第i个分组，I彡i彡m，内所有叶片的最小覆盖圆半径的计算方法为:
[0041]步骤1、将平面坐标的两个轴分别定义为叶片的质量和质心距，则第i个分组内的叶片在平面坐标上分别与 Ah (MAh，LAh)、Ai_2(MAi_2，LAi^2), Ai^3 (MAi^3, LAiJ 对应，MAh、MAi_2、MAp3分别为各个叶片的质量，LA H、ΙΛ_2、ΙΛ_3分别为各个叶片的质心距；
[0042]步骤2、若Ah、Ai_2、Ap3在一条直线上，则最小覆盖圆半径为最长三点间最长距离的一半；
[0043]若^+ A"、Ap3组成锐角三角形或直角三角形，则该锐角三角形或直角三角形的外接圆的半径为最小覆盖圆半径；
[0044]若^+ A"、Ap3组成钝角三角形，则以该钝角三角形的最长边为直径的圆的半径为最小覆盖圆半径。
[0045]第八步、将m个分组按照最小覆盖圆半径依次从小到大排列，从第一个最分组开始，判断当前分组中的2片叶片是否属于已被识别出的已有最终分组，若是，则当前分组为无效分组，否则，将当前分组定义为最终分组；
[0046]第九步、判断是否有最终分组生成，若无，则结束本算法，若有，再判断所有最终分组是否包含了所有叶片，若是，则结束本算法，若否，则将不包含在最终分组内的叶片按质量排序后返回第四步。
【权利要求】
1.一种基于最小聚合的叶片分组算法，通过该算法将η片叶片分为一组，n ^ 3，其特征在于，包括以下步骤: 第一步、为每片叶片赋予唯一的标识，测量每片叶片的质量和质心距； 第二步、记录每个标识所对应的质量和质心距； 第三步、将所有叶片按质量排序； 第四步、将第一片叶片定义为当前叶片； 第五步、从当前叶片的下一片叶片开始，从剩余的所有叶片中挑选出与当前叶片在质量偏差范围内的所有叶片，组成集合Φ ; 第六步、处理集合Φ 1)若集合Φ内的叶片的数量小于η-1，则当前叶片不能配对，进入第七步； 2)若集合Φ内的叶片的数量等于η-1，则将该集合Φ定义为一个分组； 3)若集合Φ内的叶片的数量大于η-1，则分别计算当前叶片与集合Φ内的任意η-1片叶片的最小覆盖圆，从中找出与半径最小的最小覆盖圆所对应的当前叶片与η-1片叶片的组合，将该组合定义为一个分组； 第七步、将当前叶片的下一片叶片定义为新的当前叶片，若新的当前叶片为最后一片叶片，则得到m个分组，进入第八步，否则，返回第五步； 第八步、从m个分组中挑选出最终分组，判断任意一个分组是否为最终分组的方法为:判断当前分组中的η片叶片是否属于已被识别出的已有最终分组，若是，则当前分组为无效分组，否则，将当前分组定义为最终分组； 第九步、判断是否有最终分组生成，若无，则结束本算法，若有，再判断所有最终分组是否包含了所有叶片，若是，则结束本算法，若否，则将不包含在最终分组内的叶片按质量排序后返回第四步。
2.如权利要求1所述的一种基于最小聚合的叶片分组算法，其特征在于，在所述第六步中，若集合Φ内的叶片的数量等于η-1，则将该集合Φ定义为最小覆盖圆一个分组，再计算该分组中所有叶片的最小覆盖圆半径； 在所述第八步中，将所有m个分组按照最小覆盖圆半径的大小由大到小或由小到大排序，再从第一个分组开始依次挑选出最终分组。
3.如权利要求1或2所述的一种基于最小聚合的叶片分组算法，其特征在于，第i个分组，I < i < m，内所有叶片的最小覆盖圆半径的计算方法为: 步骤1、将平面坐标的两个轴分别定义为叶片的质量和质心距，则第i个分组内的叶片在平面坐标上分别与Ah (MAh，LAh)(獻卜2，LA")、……、Ahd，LAiJ对应，MAi^1,MA1-P……、MAi_n分别为各个叶片的质量，LAh、ΙΛ_2、……、ΙΛ_η分别为各个叶片的质心距； 步骤2、若Ai+A"、……、Ai_n在一条直线上，则最小覆盖圆半径为最长三点间最长距离的一半； 若Ai+ Ai_2、……、Ai_n组成锐角三角形或直角三角形，则该锐角三角形或直角三角形的外接圆的半径为最小覆盖圆半径； 若Ah、\_2、……、Ai_n组成钝角三角形，则以该钝角三角形的最长边为直径的圆的半径为最小覆盖圆半径。
【文档编号】G06F19/00GK104504282SQ201410854765
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月31日 优先权日:2014年12月31日
【发明者】贾涛, 刘金鹏, 朱文雯, 何雪松 申请人:上海致远绿色能源股份有限公司