ユーザー事例

CNH开发用于牧草收割机的智能灌装系统

挑战

通过自动化填充拖车与玉米,草和其他作物来简化饲料收割机的操作

解决方案

使用基于模型的设计来开发,测试和实现自动控制系统,使用3D摄像机数据定位填充喷口

结果

  • 开发时间减半
  • 生成的代码立即可操作
  • 行业创新奖获得

“通过基于模型的设计,我们大部分时间都在开发和优化系统。几乎没有时间在C或调试代码中实施它。在笔记本电脑和生产代码上运行的Simulink模型之间的性能没有差异。“金宝app

卡雷尔Viaene, CNH
采用新荷兰FR9000系列IntelliFill™系统的牧草收获机。

新的荷兰大规模FR9000系列牧草收获者能够在每小时300多吨以上超过300吨的吞吐量收获玉米,草和其他作物,同时将作物切割成4mm。除了转向和保持最佳速度之外,收割机运营商必须将作物流入拖车并监控其填充水平。需要专注于驾驶和填补任务的同时使得复杂的工作更加困难。

为了应对这一挑战,CNH开发了一种自动拖车灌装系统,该系统采用3D摄像机来引导农作物流入拖车。开发使用基于模型的设计,新荷兰IntelliFill系统使运营商能够在准确填充拖车时驾驶收割机 - 即使能见度有限。

CNH创新能力中心的系统工程师Karel Viaene说:“基于模型的设计对这个项目至关重要,它使我们能够在紧迫的期限内完成任务。“金宝appSimulink使我们能够调试和优化收割机驾驶室中的算法,并生成第一次运行的嵌入式代码。”

挑战

基于标准摄像机的填充系统原型被证明是无效的,因为它们不能准确测量距离,检测不同的拖车形状和尺寸,或处理环境条件,如灰尘,明亮的阳光和黑暗。尽管3D近红外摄像机改进了距离测量,但需要在真实环境下进行测试和调试,需要在收割机上进行大量的开发工作。因此,快速更改并使用实际硬件重新测试设计的能力是至关重要的。

为了充分利用有限的测试时间,工程团队需要开发环境,支持与3D相机和收割机的CAN总线直接连接。金宝app然后,它们可以在其中一个收割机的嵌入式处理器上迅速实施经过验证的设计。

解决方案

CNH采用基于模型的设计,加快开发和实施新的荷兰Intellifill系统。

研究小组通过安装在收割机喷口上的3D摄像机收集数据。使用MATLAB®他们分析了这些点云并评估了3D处理技术。

候选算法被实现为Simulink的组件金宝app®控制器模型。控制器从相机接收3D数据,并产生信号以控制喷口的横向运动,离开喷口的流动方向,以及相机的角度,以及对驾驶员的视觉和可听警报。

利用Simulink和DSP系统工具箱开发了系统的数据处理模块金宝app。电脑视觉工具箱使它们能够注释3D视频流进行调试。

该团队使用了statflow®定义控制器状态,它管理系统的体系结构,并引导控制流从输入数据到输出信号。

在Simulink中开发基本工厂模型后,它们进行了拖车填充过程的闭环模拟。金宝app

要准备车载测试,团队使用车辆网络工具箱为控制器模型开发了一个CAN总线接口使用仪器控制工具箱与3D相机的以太网接口

在现场测试期间,Simulink控制器模型,在H金宝apparvester的驾驶室内的笔记本电脑上运行,从相机从相机处理20张图像,并通过CAN总线调度命令到机器控制器。

该团队在现场微调了Simulink模型以改进和优金宝app化控制算法。

使用嵌入式编码器®,它们从控制器模型生成生产C代码并将其部署到ARM®9处理器,运行收割机的显示面板软件。

新的荷兰Intellifill系统在FR9000系列牧草收割机上生产。CNH采用基于模型的设计,为其农业设备开发新功能。

结果

  • 开发时间减半。“即使有一支经验丰富的C程序员团队,我们也无法在没有基于模型的设计的情况下按时完成项目,”Viene说。“通过Sim金宝appulink,我们可以在任何信号上放置一个范围并检查其价值,但是通过C我们必须开发自己的调试工具,使我们的开发时间加倍。”

  • 生成的代码立即可操作。“我们没有时间用手开发C码,”音符Viene。“我们从我们的Simulink和StateFlow模型生成的代码金宝app,其中包含嵌入式编码器从第一次尝试工作,并以我们的模型在现场测试中完全执行。”

  • 行业创新奖获得。新的荷兰Intellifill该系统获得了欧洲最大的农业博览会Agritechnica的技术创新金奖。该奖项表彰具有显著改善现有工艺的新功能的产品下载188bet金宝搏。“这是农业领域的最高奖项。接受它可以在市场上创造一个对新荷兰的正面印象。”

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