基于LiDAR的对靶喷雾实时控制系统设计与试验

【摘要】 针对自动对靶喷雾中延时喷雾问题设计了实时控制对靶喷雾系统ꎬ该系统以二维激光雷达(LaserdetectionandrangingꎬLiDAR)作为探测器ꎬ利用地速传感器(TruegroundspeedsensorꎬTGSS)获取喷雾车实时速度ꎬ建立了自适应延时喷雾模型ꎬ模型可不断调整喷雾延时时间ꎮ自适应延时喷雾模型包括延时存储器和延时计数器ꎮ延时存储器利用FIFO缓存区暂存喷雾指令ꎻ延时计数器指向延时存储器地址ꎬ其利用当前车速计算延时指数ꎬ取出对应延时存储器地址的喷雾指令并发送给电磁阀控制器ꎬ实现对靶喷雾ꎮ试验部分首先对系统响应时间进行分析ꎬ包括识别靶标时间、计算喷雾指令时间、通信时间、电磁阀响应时间ꎬ试验结果表明ꎬ系统响应时间为160msꎬ延时存储器共42个延时单元ꎻ其次通过Proteus仿真比较了单片机在采用M法、T法计算TGSS发出信号频率的准确性ꎬ结果表明M法更适合于本文所述测速系统的频率计算ꎻ在TGSS安装角确定后ꎬ喷雾车速度与方波信号的频率成正比关系ꎬ通过拟合确定了比例系数0􀆰0099ꎬ拟合优度为0􀆰9