基于模糊快速滑模的农用牵引车辆直线路径跟踪控制

作     者：黄文岳 魏新华 汪岸哲 吉鑫 高原源 王晔飞 施圣高 HUANG Wenyue;WEI Xinhua;WANG Anzhe;JI Xin;GAO Yuanyuan;WANG Yefei;SHI Shenggao

作者机构：江苏大学农业工程学院镇江212013 上海上实现代农业开发有限公司上海202183 

基　　金：国家重点研发计划项目(2022ZD0115804) 江苏省农业自主创新项目(CX(22)2040) 江苏省重点研发计划项目(BE2021313) 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2024年第55卷第2期

页      码：415-422页

摘      要：为解决无人驾驶牵引式农机在非结构化环境中作业时直线跟踪精度低、上线速度慢、抗干扰能力差等问题,提出了一种基于模糊快速滑模控制的农用牵引式车辆直线路径跟踪控制方法。首先利用车辆运动学模型与参考路径建立牵引车辆直线路径跟踪误差模型,并提出一种基于模糊参数整定的快速滑模直线路径跟踪方法,解决了滑模控制算法的控制器抖振与机具快速上线问题。通过Lyapunov稳定性分析可知,所设计控制方法可保证牵引机具跟踪参考路径,同时铰接角收敛至零。最后,基于Simulink仿真与实车试验对该控制方法的有效性与优越性进行测试。田间实车试验表明,使用本文控制方法时,拖车和挂车最大路径跟踪横向误差分别为0.11、0.12 m,拖车和挂车跟踪误差方差分别为0.0013、0.0015 m^(2);相较于传统基于等速趋近律设计的滑模控制器,上线时间提升约58%,最大跟踪误差减小约66%。

主 题 词：农用牵引车辆 直线路径跟踪 滑模控制 模糊控制 

学科分类：082804[082804] 08[工学] 0828[工学-建筑类] 

核心收录：

D　O　I：10.6041/j.issn.1000-1298.2024.02.041

馆 藏 号：203126157...