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。     

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。     

自动驾驶拖拉机前装应用技术研究及下线测试

介绍了目前市场上拖拉机自动驾驶系统产品的分类,研究了自动驾驶拖拉机前装应用技术中的电气系统匹配和液压系统匹配等关键技术,开展了前装自动驾驶拖拉机的液压跟踪测试和作业精度测试,有效保证了前装自动驾驶拖拉机的可靠性和作业精度。     

拖拉机自动驾驶监控系统软件设计

随着农业装备机械化、自动化水平的提高,推广和应用拖拉机自动驾驶技术,对提高大田耕作精度与效率,降低劳动强度具有重要意义。为此,基于Win CE嵌入式智能终端、多线程技术及CAN总线技术,在研究拖拉机自动驾驶工作原理的基础之上,设计了拖拉机自动驾驶监控软件系统,采用AB直线路径规划方法,能实时接收、显示和保存导航信息和控制拖拉机运行状态。试验测试结果表明:该系统运行稳定、通信可靠、系统实时性高,系统路径规划方法设计合理,接行相对测量误差的绝对平均值为9.7cm。     

拖拉机自动导航单因子控制系统设计

针对当前拖拉机自动导航转向控制系统结构复杂、算法繁琐及对上位所检测机位置姿态信息要求较高等特点,设计了一种基于51单片机为中央控制载体的拖拉机自动导航执行系统。本系统在不改变原车的液压转向控制系统的前提下,通过加装以步进电机为动力的驱动装置带动方向盘转动实现前轮转向;同时利用角度传感器不断检测前轮转角,为系统在进行转向决策时提供反馈,并且在执行过程中采用涡轮电机控制齿轮啮合与分离。控制系统采用单因子补偿控制算法,通过判断当前车辆的横向偏差走势判断当前的车身偏角。为验证程序算法以及结构设计的可行性,以TN954为实验对象,构建了转向系统和车身偏角的数学模型,运用Matlab/Simulink进行仿真。结果表明:拖拉机以3 km/h作业速度行驶时,在初始横向轨迹偏差设定在5 cm的调整过程中,稳态误差达到2%,单因子补偿控制算法所需的平均调整时间为1. 4 s,满足当今拖拉机自动驾驶控制实时性的要求。     

拖拉机自动驾驶液压转向系统研究

拖拉机自动驾驶技术是拖拉机现代化和智能化的根本要求,其中的自动转向系统是其核心技术之一。本设计中的自动转向系统的液压回路,实现手动转向和自动转向功能;设计了高度集成的转向集成阀块,很好地解决了管路与元件的连接和布置问题。通过仿真实验和样机试验,结果表明,液压回路及转向阀块能够满足拖拉机液压转向要求,能够实现自动驾驶模式与手动驾驶模式的自动切换,易于实现自动化控制。     

拖拉机自动驾驶系统的研究

主要论述拖拉机自动驾驶在农业中应用的必要性以及国内外拖拉机自动驾驶的发展,依据学校211重点实验室建设项目针对铁牛654拖拉机搭建拖拉机自动驾驶平台,论述了平台的硬件组成及工作原理和基于GPS/IMU定位与导航的控制策略。     

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。     

给铁牛装上“科技芯”

<正>谷雨刚过,气温攀升。笔者在山东省诸城市贾悦镇曹力沟村看到,孟友烟农专业合作社农机服务队队员白明正驾驶着一台大型拖拉机进行烟田起垄作业。他悠闲地坐在驾驶室里,拖拉机的方向盘自动调整方向,而身后的烟垄却异常笔直,不禁让人啧啧称奇。其实,奥秘就藏在拖拉机的"科技芯"里。给拖拉机安装上北斗导航农机自动驾驶系统,司机仅仅是辅助开车,拖拉机就可以利用卫星提供的高精     

番禺区农机部门对拖拉机辅助驾驶装置进行试验

2015年3月31日,在番禺区农机化示范基地一片开阔的田地上,农机技术推广服务站技术人员在1台配套开沟器的大型拖拉机上进行辅助驾驶系统测试。该辅助驾驶控制装置利用北斗导航控制技术在拖拉机上进行定位、定向辅助驾驶。北斗导航辅助控制装置包括拖拉机位置信号接收系统、拖拉机姿态变化信号采集系统、中央控制系统和方向操控系统。设置好拖拉机运行轨迹后,拖拉机将按照设定轨迹自动行驶,既提高拖拉机运行轨迹的精准度,也减轻操作员的劳动强度。目前该辅助装置还处于试验阶段,只能进行     

铰接摆杆式重型拖拉机线控转向系统仿真与试验

建立了拖拉机空间多体动力学机械系统与线控转向液压系统联合仿真模型,用Matlab编写了相应的模糊PID控制仿真程序,进行了拖拉机线控转向系统原地转向仿真。在平直水泥路面上进行了铰接摆杆式重型拖拉机线控原地转向试验与行驶试验。试验研究表明,所开发的线控转向系统能用于行驶速度小于13 km/h的作业工况。     

接触式拖拉机导航控制系统

为提高接触式拖拉机导航系统性能和导航精度,针对玉米秸秆行间作业,设计了双层控制器接触式导航控制系统.在分析接触式导航传感器检测信号的基础上,以触杆转角为输入、前轮目标转角为输出设计了模糊控制器作为导航控制的上层控制.下层控制针对电液系统的非线性,采用带非线性补偿的PID控制器实现对拖拉机前轮转向角的控制.该导航控制方法在Matlab/Simulink平台上进行了仿真,导航控制系统在秸秆行间进行了试验验证.仿真和田间试验结果表明,导航控制算法的响应快、稳定性好.当行驶速度不超过1 m/s时,拖拉机导航精度在50 mm以内,平均误差15 mm,能满足玉米秸秆行间作业要求.     

基于电液伺服及反馈系统的拖拉机转向控制研究

现代农业的发展趋势是精准农业,这也是世界各国着力研究的重点。在精准农业中,农用拖拉机的自主行走是精准农业发展的关键,农业拖拉机自动导向的应用机会越来越多。近年来,精准农业技术的发展需要高效率的自动化和安全性,农用拖拉机的自动转向控制研究有了生产上和社会上的需求。因此,为了解决拖拉机在田间的自主行走问题,设计了一种基于电液伺服系统及反馈控制的自动行走拖拉机的转向控制装置。     

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。     

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。     

基于东风1204拖拉机自动导航转向控制系统设计

以东风1204拖拉机为原型,通过分析拖拉机自动导航与车道偏离预警系统(LDWS)的异同,以LDWS转向控制模型为基础,推导出拖拉机动力学模型。通过分析液压转向机构工作原理,制定了液压自动转向机构的改装方案,并利用Sim Hydraulics工具箱搭建了液压自动转向系统模型,且基于此转向模型设计了自动导航拖拉机液压转向系统模糊控制器,在Mat Lab/Simulink中进行仿真试验。结果表明:所设计的转向系统模糊控制器具有良好的转向跟踪精度,其最大跟踪误差小于1°,控制效果良好。