农用拖拉机自动转向系统研究现状

随着社会科技的不断变革,农业领域对自动化与智能化的研究不断深入。农用拖拉机是农业领域日常工作机械行走系统的主体,农用拖拉机自动转向技术是自动化与无人驾驶技术的基础。农用拖拉机自动转向的实现不仅意味着技术的进步,而且在现实精准农业发展中具有重大意义。文章通过对相关文献的梳理与分析,从多方面阐述了国内拖拉机自动转向系统的研究现状,以期为实现精确、稳定快速响应的自动转向控制提供理论基础。     

基于神经网络的拖拉机自动导航系统

针对数学模型复杂的拖拉机转向控制问题,使用基于神经网络的控制方法,以福田欧豹4040型拖拉机为研究对象,进行农用车辆导航控制研究。以车辆航向偏差和航向偏差的变化率为输入变量,以前轮转角的变化量为输出变量,设计车辆转向控制神经网络控制器,对拖拉机进行转向控制。仿真表明,该方法可以对拖拉机的转向进行有效控制。实验结果表明,拖拉机在50m的行驶距离内,最大横向偏差为0.18m。     

铰接轮式拖拉机线控转向技术的应用

正线控转向技术在重型农用拖拉机领域现已得到广泛应用。本文以铰接轮式拖拉机为研究对象,在保留全液压转向器控制系统的同时,对线控液压转向系统的控制方法进行设计,实现全液压转向与线控转向并存。该设计运用传感器和电液技术,通过电控单元的控制,完成拖拉机的转向动作,使得转向系统更加灵敏、精确,操作更加简单省力,从而提高拖拉机的转向性能,改善驾驶员的人机化操纵,从而提高了拖拉机的作业效率。一、线控转向系统总体方案     

拖拉机自动导航辅助转向系统的调整与使用

拖拉机自动导航辅助转向系统,是精准农业的重要组成部分,是现代化大农业的重要体现.随着精准农业在我国的发展,拖拉机自动导航驾驶辅助转向技术的应用也越来越多.虽然这项技术在我国也应用多年,但其科技含量很高,正确应用需要一定的文化程度.在实际生产中机务人员反映,在本地应用很方便,但一旦有跨区作业项目或调整到新的地号,就无法保证系统的正常使用.主要体现在拖拉机手大都只有初高中文化程度,对系统只能按厂家技术员设定好的参数执行,自己不能根据作业现场状况熟练地调整系统技术参数.     

拖拉机自动转向试验台研制

农业机械自动转向是实现农业机械自动化和智能化的关键技术之一,农田作业工况较为复杂,拖拉机自动转向装置的现场安装调试费时费力。针对这一问题,本研究研制了一种拖拉机自动转向试验台,对拖拉机自动转向装置进行模拟调试与测试以保证其控制的准确性和可靠性,从而减少田间测试时间,降低安装使用成本。本研究选用120马力拖拉机前桥,通过对机械结构、液压系统和电气控制系统的设计计算,搭建了拖拉机自动转向试验台。利用惯性测量单元对转向系统工作性能进行测试,试验结果表明方向盘平均转向间隙为16.48°,车轮平均转角延迟时间为0.14s,响应速度和稳定性符合农业机械转向要求。所研制的拖拉机自动转向试验台能够用于测试拖拉机前桥的工作状态,并对其转向性能参数进行准确采集和记录,可为农业机械自动转向装置的调试和性能检测提供一个高效可靠的测试平台。     

拖拉机转向角检测系统的研究

拖拉机在农业领域扮演着越来越重要的角色,它在农业领域的开发和应用很大程度上提高了农业生产的效率、质量以及安全性等指标。为此,主要研究了与拖拉机有关的自动引导系统中车辆转向角的检测系统,转向角精度的提升将直接提高拖拉机在作业时的行走精度,从而提高其工作效率、安全性及稳定性。     

山区农用拖拉机的发展

<正> 世界各国在山区农用动力机械的研究中基本上是向三个方向发展: 1、改造平原农用拖拉机,即降低重心,加宽轮距来提高其坡地稳定性, 2、研究特殊的行走系统,使拖拉机车     

基于PID控制的拖拉机自动转向系统

为了提高自动行驶车辆转向系统的控制性能,以福田欧豹4040型拖拉机为研究对象进行拖拉机转向控制系统研究,以车辆目标前轮转角和实际转角的偏差为输入变量,设计车辆转向PID控制器,通过对转向驱动电机的控制实现拖拉机转向控制.仿真和实验结果表明,所设计的控制器具有良好的快速性和准确性,能够满足拖拉机转向控制的需求.     

农用无人机自主飞行技术研究与趋势

随着人工智能、深度学习的快速发展,无人机自主飞行技术已然成为无人机智能化评价之一。在精准农业与智慧农业的倡导下,无人机在农业领域发展迅猛。农用无人机应用场景包括:作物授粉、喷洒作业、农情监测、打顶剪枝、疏花疏果及畜牧跟踪,其自主程度重要性不言而喻。综述国内外无人机飞行技术研究现状,介绍农用无人机在自主控制方法、避障方法、轨迹规划算法以及精准喷洒方法的研究进展,分析指出农用无人机系统自主环境感知能力差、信息处理速度慢、路径规划算法收敛慢、作物识别率低等不足,提出采用多传感器组合、双冗余控制、多算法融合和基于深度学习的作物特征识别等改进方法。本文为农用无人机自主飞行技术满足智能作业需求提供理论基础。     

拖拉机在行走中自动跑偏的原因分析及故障排除

拖拉机按照行走方式分为:轮式(轮胎式)和履带式(也叫链轨式),在实际操作使用中,因多种原因使两种拖拉机都会出现不同程度的自动跑偏现象。一、轮式拖拉机自动跑偏的原因在正常情况下把住方向盘向前行驶时,拖拉机自动地或突然驶向一侧称为跑偏,主要原因及排除方法如下:1.左右两侧轮胎气压相差太大,使两侧滚动速度不相同,造成拖拉机跑偏。充气时应保证两侧轮胎气压一致,并应及时检查充气限量。2.方向盘自由行程增大,造成转向控制失灵。当拖拉机行驶在凹凸不平路面或遇到石块等障碍时,前轮自动转向,造成拖拉机突然跑偏。应检查方向盘自由行程,…     

履带式拖拉机运动控制系统设计与试验

我国拖拉机主要以手动操作为主,为提高拖拉机的作业强度、精度和效率,替代人工操作,为无线远距离控制、高精度自主导航、机械视觉导航和物联网等相关作业技术提供拖拉机运动控制接口,提出了在柴油发动机驱动履带式拖拉机底盘上搭载电子油门控制装置和电控液压转向装置的设计方案,可实现远程无线遥控固定角度转向、车速控制和实时返回状态数据等功能。试验表明:电子油门控制装置对油门拉杆控制响应速度快、控制准确,固定角度转向误差在±3°范围内,调试遥控器稳定控制距离350m,上位机无线接收稳定数据距离200 m。研究成果可为拖拉机运动控制系统设计与改进提供参考。     

一种拖拉机自动驾驶复合模糊控制方法

论述了拖拉机自动驾驶在农业中应用的必要性及其控制参数的选择,建立了拖拉机自动驾驶横向控制的力学模型,提出了一种用于拖拉机自动驾驶的复合模糊控制方法,设计了模糊控制规则,用Simulink对复合模糊控制方法进行了仿真验证。结果表明,所提出的方法和规则用于拖拉机自动驾驶是可行的。     

视觉导航拖拉机自动转向控制系统研究

拖拉机的转向控制系统是实现自动驾驶的重要组成部分。为此,以铁牛654拖拉机为研究对象,进行了自动转向控制系统的研究,提出了基于简化的运动学模型模糊控制方法。将利用视觉传感器得到的方位偏差和侧向偏差作为控制器的输入,控制器可以根据输入实时输出相应的前轮转角。仿真和试验表明,该控制器有比较好的跟随性和响应性,可以较好地适应低速时拖拉机行驶的要求,为深入开展拖拉机的自动驾驶研究提供了有益尝试。     

拖拉机电液耦合转向试验平台设计与硬件在环试验

针对电液耦合转向方案转向特性尚不明晰、转向数据采集和记录困难等问题，提出一种硬件在环拖拉机电液耦合转向试验平台设计方案。平台参数设计过程主要考虑功率损耗，为了满足电液耦合转向系统的性能要求，进行精度设计与量程设计。通过总体参数设计，得到电动助力、液压助力和阻力加载系统的参数计算模型，并基于AMESim建立电液耦合转向系统的控制与机械模型仿真进行了参数优化。通过基于dSPACE以及PXI的硬件在环控制方案，进行了各类转向工况试验验证，验证结果表明：阻力加载模拟系统能根据不同的地面条件、行驶工况等参数实现动态加载，响应速度和控制精度均能实现田间阻力模拟要求；电液助力转向系统能够产生较好的平滑助力，具有良好的转向路感；控制系统能与各传感器硬件协同配合，使拖拉机电液耦合转向试验平台具有良好的响应特性，能够真实还原拖拉机转向过程。     

无人驾驶拖拉机自动转向系统研究综述

自动转向是实现拖拉机无人驾驶的关键技术之一,通过对相关文献的查阅与分析,系统地阐述了国内在拖拉机无人驾驶领域的研究现状,介绍了自动转向系统执行机构、导航与定位以及转向控制系统的研究成果,为以后的研究提供借鉴。     

基于模糊PID自动转向控制系统的研究

在拖拉机自动转向控制系统中,为了提高自动转向性能,满足工作需求,设计了参数自整定的模糊PID控制。同时,对模糊控制规则进行了设计,实现对PID3个输出比例因子进行实时修改,提高了系统的控制性能。对模糊PID在MATLAB中进行了建模仿真,通过仿真结果可以看出:该控制方法有很好的稳态精度和自适应能力,明显改善了系统的动态特性,有利于拖拉机自动驾驶精度的提高。通过台架实验,验证了该控制方法的可行性。     

一种拖拉机自动驾驶神经网络自调整因子模糊控制方法的研究

主要论述拖拉机自动驾驶的驾驶原理,建立了拖拉机自动驾驶横向控制的力学模型,提出了自调整因子函数,设计了一种用于拖拉机自动驾驶的神经网络自调整因子模糊控制方法,用simulink对这种控制方法进行了仿真验证,结果表明,所提出的方法和规则用于拖拉机自动驾驶是可行的。     

东方红拖拉机自动转向控制系统设计

以东方红X804型拖拉机为平台,改造原拖拉机的油路,使用电控比例液压阀,并设计电控单元,组成了自动转向控制系统.简述了油路的改造与电控比例液压阀安装,电控单元的设计,包括单片机(C8051F040)、角度传感器(KMA199)以及CAN总线网络,实现了SD卡存储系统,实时存储试验过程中的数据.试验结果表明:信号跟踪的最大误差1.1°、平均误差0.5°、平均延时为0.2s.自动转向控制系统具有良好的响应特性,满足转向系统的性能要求.     

东方红拖拉机电控液压转向系统设计及试验研究

为实现农业机械自动导航,在东方红-X804拖拉机平台上设计了电控液压转向系统。首先阐述了系统整体设计方案,介绍了系统的组成及工作原理;针对系统非线性特性,采用双闭环控制方法,解析了控制原理。同时,对该系统进行动态分析,推导建立了系统数学模型,使用Mat Lab工具箱进行系统辨识得到传递函数的参数。试验结果表明:系统属于存在不灵敏区的饱和非线性类型,转向角和油缸伸缩量之间呈现近似二阶线性拟合关系,双闭环转向控制方法有效提高了农业导航控制精度。