无沟铺管机北斗导航控制系统设计与试验

作     者：王吉中 赵博 赵士猛 邢高勇 伟利国 胡小安 Wang Jizhong;Zhao Bo;Zhao Shimeng;Xing Gaoyong;Wei Liguo;Hu Xiaoan

作者机构：中国农业机械化科学研究院北京100083 

基　　金：国家重点研发计划课题(2016YFC0501305) 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2021年第37卷第9期

页      码：47-54页

摘      要：针对因田间土壤质地不均匀或表面高低不平,无沟铺管机出现行驶偏摆而导致管道铺设弯曲的问题,设计了基于载波相位差分技术的北斗定位系统(Real Time Kinematic-BeiDou Navigation Satellite System,RTK-BDS)的导航控制系统。采用多模态控制策略,通过传感器检测无沟铺管机工作时的左、右行走马达速度,车辆实际平均车速,发动机功率和两侧行走泵的压力等状态参数,并输入到后向反馈(Back Propagation,BP)神经网络,预测铺管机当前状态分类,使用选择器选择模态控制参数,采用自适应比例-积分-微分(Proportion-Integral-Differential,PID)控制算法进行导航控制。经过田间试验,获取铺管机的模态控制参数和BP神经网络训练样本。导航控制系统上线试验结果表明,导航控制横向超调量为4.58 cm,最大横向误差在±4 cm范围内,平均横向误差在±1.5 cm范围内,能够满足铺管机直线性作业要求。

主 题 词：导航 控制系统 BP神经网络 多模态控制 自适应PID控制 无沟铺管机 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 082804[082804] 08[工学] 0828[工学-建筑类] 0802[工学-机械学] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11975/j.issn.1002-6819.2021.09.006

馆 藏 号：203104652...