基于速度自适应的拖拉机自动导航控制方法

作     者：张硕 刘进一 杜岳峰 朱忠祥 毛恩荣 宋正河 Zhang Shuo;Liu Jinyi;Du Yuefeng;Zhu Zhongxiang;Mao Enrong;Song Zhenghe

作者机构：中国农业大学现代农业装备优化设计北京市重点实验室北京100083 海南大学机电工程学院海口570228 

基　　金：国家重点研发计划项目(2017YFD0700403) 国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2013AA102307) 

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

年 卷 期：2017年第33卷第23期

页      码：48-55页

摘      要：针对速度因素对拖拉机自动导航系统稳定性的影响,提出了基于横向位置偏差和航向角偏差的双目标联合滑模控制方法,在建立两轮拖拉机-路径动力学模型和直线路径跟踪偏差模型的基础上,应用Matlab/Simulink进行整体系统仿真,验证了控制方法的可靠性;以雷沃TG1254拖拉机为载体搭建了自动导航控制系统田间试验平台,分别在定速和变速条件下,进行了拖拉机直线路径跟踪控制的田间试验;分析了不同速度条件下的动态跟踪控制效果,验证了设计的自动导航控制系统的稳定性和控制精度。试验结果表明:在拖拉机田间作业常见的定速直线行驶工况下,采用基于速度自适应的双目标联合滑模控制方法,拖拉机直线路径跟踪控制的横向位置偏差最大值为10.60 cm,平均绝对偏差在3.50 cm以内;航向角偏差最大值为3.87°,平均绝对偏差在1.70°以内;在进入稳态以后,前轮转向角最大摆动幅度为3°,摆动标准差为0.80°。结论表明,该文提出的基于速度自适应的拖拉机自动导航控制系统,能基本实现不同速度下的直线路径自动跟踪控制。

主 题 词：机械化 控制系统 导航 拖拉机自动导航 拖拉机-路径动力学模型 滑模控制 速度自适应 仿真分析 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 0810[工学-土木类] 082804[082804] 08[工学] 0828[工学-建筑类] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 080402[080402] 0802[工学-机械学] 0835[0835] 081002[081002] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.23.007

馆 藏 号：203280611...