| 基于速度自适应的拖拉机自动导航控制方法 |
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| 引用本文： | 张硕,刘进一,杜岳峰,朱忠祥,毛恩荣,宋正河.基于速度自适应的拖拉机自动导航控制方法[J].农业工程学报,2017,33(23):48-55. |
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| 作者姓名： | 张硕 刘进一 杜岳峰 朱忠祥 毛恩荣 宋正河 |
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| 作者单位： | 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，北京 100083,2. 海南大学机电工程学院，海口 570228,1. 中国农业大学现代农业装备优化设计北京市重点实验室，北京 100083,1. 中国农业大学现代农业装备优化设计北京市重点实验室，北京 100083,1. 中国农业大学现代农业装备优化设计北京市重点实验室，北京 100083,1. 中国农业大学现代农业装备优化设计北京市重点实验室，北京 100083 |
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| 基金项目： | 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） |
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| 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。
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| 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 |
| 收稿时间： | 2017/8/1 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2017/11/7 0:00:00 |
Method on automatic navigation control of tractor based on speed adaptation |
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| Zhang Shuo,Liu Jinyi,Du Yuefeng,Zhu Zhongxiang,Mao Enrong and Song Zhenghe.Method on automatic navigation control of tractor based on speed adaptation[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2017,33(23):48-55. |
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| Authors: | Zhang Shuo Liu Jinyi Du Yuefeng Zhu Zhongxiang Mao Enrong and Song Zhenghe |
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| Institution: | 1. Beijing Key Laboratory of Optimized Design for Modern Agricultural Equipment, China Agricultural University, Beijing 100083, China,2. School of Mechanics and Electrics Engineering, Hainan University, Haikou 570228, China,1. Beijing Key Laboratory of Optimized Design for Modern Agricultural Equipment, China Agricultural University, Beijing 100083, China,1. Beijing Key Laboratory of Optimized Design for Modern Agricultural Equipment, China Agricultural University, Beijing 100083, China,1. Beijing Key Laboratory of Optimized Design for Modern Agricultural Equipment, China Agricultural University, Beijing 100083, China and 1. Beijing Key Laboratory of Optimized Design for Modern Agricultural Equipment, China Agricultural University, Beijing 100083, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | mechanization control systems navigation tractor auto-navigation tractor-path dynamics model sliding mode control speed adaptation simulation analysis |
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