[發明專利]用于混濁水中主動視覺測量的激光光強自適應調節方法

在審

• 申請號: 202010127459.3
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111366534A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 王萬財;陳曦;李彥知;郭海楠;韓雅桐
• 申請（專利權）人: 天津大學;天津漢海科技有限公司
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 韓新城

1.一種用于混濁水中主動視覺測量的激光光強自適應調節方法，其特征在于，是給由電流源驅動的半導體激光器設置一個激光調節器，該激光調節器包括參考模型通路和對象模型通路，該參考模型通路的參數由標定時特定濁度水的濁度決定，用于根據標定時特定濁度水中的被控對象傳遞函數來計算理想的激光器控制器參數，該對象模型通路設置光強自適應控制算法；當加到對象模型通路的參考光強輸入同時也加到參考模型通路上時，通過對象模型通路中設置的光強自適應算法根據理想的激光器控制器參數改變參數，使對象模型通路中水濁度對光強的衰減作用被所抵消，從而使參考模型通路和對象模型通路的光強輸出相一致。

2.根據權利要求1所述用于混濁水中主動視覺測量的激光光強自適應調節方法，其特征在于，所述被控對象傳遞函數表示為：

其中，是標定時水濁度的平均值，G(s)是自控原理中的傳遞函數，K為半導體激光器增益，T_las為時間常數，s是拉氏變換中的復變量，T_CCD是CCD的消隱時間。

3.根據權利要求2所述用于混濁水中主動視覺測量的激光光強自適應調節方法，其特征在于，參考光強和實際光強的差值經參考模型通路中設置的下列控制器調節后施加到被控對象傳遞函數上，產生光強為P_CCDm：

其中，h為典型II型系統的中頻寬。

4.根據權利要求1所述用于混濁水中主動視覺測量的激光光強自適應調節方法，其特征在于，所述光強自適應控制算法依次包括處理單元1/L(s),L(s)；其中，L(s)＝s+a是傳遞函數，s是復變量，a是待確定參數，是標定時水濁度的平均值，N為激光光強衰減率。

5.根據權利要求4所述用于混濁水中主動視覺測量的激光光強自適應調節方法，其特征在于，參考光強經自適應算L(s)、k(t)作用在對象模型通路的控制器上，該控制器的輸出作用在實際系統上產生光強P_CCDp：

其中，h為典型II型系統的中頻寬，是標定時水濁度的平均值，K為半導體激光器增益，T_CCD是CCD的消隱時間，T_las為時間常數。