基于速度自适应的拖拉机自动导航控制方法

被引：33

作者：

张硕 ^{[1
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刘进一 ^{[2
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杜岳峰 ^{[1
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朱忠祥 ^{[1
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毛恩荣 ^{[1
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宋正河 ^{[1
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机构：

[1] 中国农业大学现代农业装备优化设计北京市重点实验室

[2] 海南大学机电工程学院

来源：

农业工程学报 | 2017年 / 33卷 / 23期

基金：

国家高技术研究发展计划(863计划); 国家重点研发计划;

关键词：

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;

D O I：

暂无

中图分类号：

S219 [拖拉机];

学科分类号：

080204 ;

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。

引用

页码：48 / 55

页数：8

共 27 条

[1] 基于GNSS/MIMU/DR的农业机械组合导航定位方法 [J].

刘进一 ;

杜岳峰 ;

张硕 ;

朱忠祥 ;

毛恩荣 ;

陈雨 .

农业机械学报 , 2016, (S1) :1-7

[2] 后轮驱动大功率拖拉机牵引力-滑转率联合自动控制方法 [J].

张硕 ;

杜岳峰 ;

朱忠祥 ;

毛恩荣 ;

刘进一 ;

石晶 .

农业工程学报, 2016, 32 (12) :47-53

[3]

Proportional directional valve based automatic steering system for tractors.[J].Jin-yi LIU;Jing-quan TAN;En-rong MAO;Zheng-he SONG;Zhong-xiang ZHU;.Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering.2016, 05

[4] 农用轮式铰接车辆滑模轨迹跟踪控制算法 [J].