| 基于拟人驾驶模型的联合收获机导航控制器设计与试验 |
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| 引用本文： | 胡子谦,王登辉,胡瑞,董万静,丁幼春.基于拟人驾驶模型的联合收获机导航控制器设计与试验[J].华中农业大学学报,2022,41(4):248-258. |
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| 作者姓名： | 胡子谦 王登辉 胡瑞 董万静 丁幼春 |
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| 作者单位： | 华中农业大学工学院/农业农村部长江中下游农业装备重点实验室，武汉430070;华中农业大学工学院/农业农村部长江中下游农业装备重点实验室，武汉430071;华中农业大学工学院/农业农村部长江中下游农业装备重点实验室，武汉430072;华中农业大学工学院/农业农村部长江中下游农业装备重点实验室，武汉430073;华中农业大学工学院/农业农村部长江中下游农业装备重点实验室，武汉430074 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划项目（2021YFD2000402；2021YFD2000402-3）；湖北省重点研发计划项目（2021BBA080） |
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| 摘 要： | 为了解决轮式联合收获机在水稻收获作业中操作繁琐及作业质量和效率低的问题，通过采集熟练驾驶员驾驶时收获机位姿信息和驾驶员操作信息，运用神经网络构建了拟人驾驶模型并设计了一种基于拟人驾驶模型的联合收获机导航控制器。根据收获作业需求设计了一种田间套行作业路径规划方法，在保证转弯精度的同时，较好的完成收获作业；与传统PID和常规纯追踪模型相比，拟人驾驶模型控制收敛速度快0.42 s、超调减小4.0 cm，具有收敛速度快、超调小等特点。路面直角路线转向试验结果表明，当联合收获机行驶速度分别为0.62、0.82、1.02 m/s时，转弯后超调量不大于3.93 cm，在不同行驶速度下仍具有较高的鲁棒性。田间试验结果表明，联合收获机在水稻田中以0.6、0.8、1.0 m/s的速度前进时，直角转向导航跟踪转向后超调量分别不大于8.1、8.9、9.6 cm，直线跟踪部分平均绝对偏差分别不大于3.1、3.0、3.3 cm。试验结果表明，所设计的拟人驾驶模型导航控制器能较好地完成水稻收获作业自动导航。
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| 关 键 词： | 联合收获机 北斗 全自动导航作业 神经网络 拟人驾驶模型 导航控制器 纯追踪 |
| 收稿时间： | 2022/2/17 0:00:00 |
Design and test of navigation controller for combine harvester based on humanoid driving model |
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| HU Ziqian,WANG Denghui,HU Rui,DONG Wanjing,DING Youchun.Design and test of navigation controller for combine harvester based on humanoid driving model[J].Journal of Huazhong Agricultural University,2022,41(4):248-258. |
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| Authors: | HU Ziqian WANG Denghui HU Rui DONG Wanjing DING Youchun |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | combine harvester Beidou fully automatic navigation operation neural network humanoid driving model navigation controller pure pursuit |
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