農(nóng)業(yè)機(jī)械路徑跟蹤方法

時(shí)間:2022-02-22 08:44:28

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農(nóng)業(yè)機(jī)械路徑跟蹤方法

摘要:文章發(fā)現(xiàn)一種在朦朧自適應(yīng)純跟蹤模子的農(nóng)業(yè)機(jī)器路徑跟蹤方法以處理農(nóng)業(yè)機(jī)器自主導(dǎo)航控制系統(tǒng)的精細(xì)度問(wèn)題。該手法在追蹤模子實(shí)行農(nóng)業(yè)機(jī)械路徑追蹤把持基礎(chǔ)上聯(lián)合農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)模子明確車輪期望轉(zhuǎn)向角;用朦朧自適合把持在線自適合地明確純追蹤模子中的前視遠(yuǎn)近提高了途徑追蹤的精細(xì)度。農(nóng)業(yè)機(jī)械的路徑追蹤實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明,考證了方式的可行和有效。

關(guān)鍵詞:模糊自適應(yīng);純追蹤模型;農(nóng)業(yè)機(jī)械路徑跟蹤方法

農(nóng)業(yè)裝備機(jī)能化快速發(fā)展且農(nóng)業(yè)機(jī)械(以下簡(jiǎn)稱農(nóng)機(jī))自主導(dǎo)航把持技術(shù)受到了大量看重,農(nóng)業(yè)自主領(lǐng)航把持是細(xì)致農(nóng)業(yè)技術(shù)體系中的一項(xiàng)首要重要的大量用于耕作播種施肥噴藥和收獲等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)程方法[1]。受到國(guó)內(nèi)外科研人員的大量關(guān)注的農(nóng)機(jī)方位計(jì)算方式和農(nóng)機(jī)模子與導(dǎo)航途徑追蹤把持方式是農(nóng)業(yè)自主導(dǎo)航把持技術(shù)考察核心。

1農(nóng)業(yè)機(jī)械路徑跟蹤方法的主要發(fā)展概況

近代農(nóng)械自立領(lǐng)航系統(tǒng)對(duì)單位有檢測(cè)、節(jié)制、實(shí)行和監(jiān)控。檢測(cè)單元是對(duì)農(nóng)械目前方位與現(xiàn)狀的檢測(cè),方位傳感器包含用來(lái)檢測(cè)農(nóng)械目前的方位、態(tài)度角(包含航向角、俯仰角和橫滾角)消息和方位和姿態(tài)角的變革快慢,即農(nóng)械運(yùn)轉(zhuǎn)快慢和轉(zhuǎn)動(dòng)角快慢等的方法:方位傳感器、現(xiàn)狀傳感器、速度傳感器等,車輪轉(zhuǎn)角傳感器用作轉(zhuǎn)向控制回路的反映傳感器并衡量農(nóng)機(jī)轉(zhuǎn)向輪當(dāng)前轉(zhuǎn)向角度消息[2]。把持單元是領(lǐng)航系統(tǒng)的首要主要領(lǐng)航途徑計(jì)劃和途徑追蹤。領(lǐng)航按某種導(dǎo)航把持計(jì)劃來(lái)算出轉(zhuǎn)向角度的期望值為轉(zhuǎn)向角指令;算出對(duì)轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的節(jié)制量,像效率、電壓等,而把持轉(zhuǎn)向執(zhí)行組織的運(yùn)作,把農(nóng)機(jī)轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動(dòng)到轉(zhuǎn)向角指令規(guī)定的方向把持器依據(jù)農(nóng)機(jī)的目前方位消息及目標(biāo)途徑消息。履行單位是農(nóng)機(jī)轉(zhuǎn)向的履行機(jī)構(gòu),感化是將轉(zhuǎn)向節(jié)制器的節(jié)制信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)農(nóng)機(jī)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩,使轉(zhuǎn)向輪發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)向執(zhí)行組織有機(jī)械和液壓[3]。機(jī)械式通過(guò)實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)轉(zhuǎn)向操作并安裝簡(jiǎn)便和適應(yīng)性廣來(lái)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)農(nóng)機(jī)原轉(zhuǎn)向軸驅(qū)動(dòng)。液壓式適合液壓轉(zhuǎn)向方發(fā)的農(nóng)機(jī),由自主轉(zhuǎn)向液壓回路立刻把持轉(zhuǎn)向油缸的步驟,完成農(nóng)械轉(zhuǎn)向步驟。液壓式轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向操作簡(jiǎn)便可行和可靠性高等好處把持精度高執(zhí)行快速。監(jiān)控單元是由一臺(tái)田間計(jì)算機(jī)擔(dān)任導(dǎo)航系統(tǒng)的人機(jī)交互界面。

2模糊自適應(yīng)純追蹤模型的主要模式

從純途徑模子的表達(dá)式看出,目前視間隔選擇比較大時(shí)農(nóng)機(jī)會(huì)沿著較小曲率駛向盼望路徑,不會(huì)產(chǎn)生大的把持振蕩,但是把持的回應(yīng)時(shí)間很長(zhǎng),這相當(dāng)于二階系統(tǒng)的過(guò)阻尼階躍響映;相反目前視間隔選擇小時(shí)農(nóng)機(jī)會(huì)沿著大曲率的行駛途徑駛向盼望途徑,把持響應(yīng)時(shí)間很短,但有較大的把持振蕩,這相當(dāng)于二階系統(tǒng)的欠阻尼階躍響應(yīng)。在農(nóng)機(jī)的途徑追蹤進(jìn)程中確保純途徑追蹤模子跟蹤精細(xì)度的核心,怎樣在線實(shí)時(shí)自適合地得到一前視間隔的關(guān)鍵。因?yàn)檗r(nóng)機(jī)在田間作業(yè)時(shí)速度低且速度的變化不是很大,平常認(rèn)為是勻速,因此速度變化對(duì)前視間隔的改變文章不思考[4]。動(dòng)態(tài)確信前視間隔的基本思想是:誤差較大時(shí),減小前視間隔,以消滅誤差,提高響應(yīng)速度;誤差小時(shí),拉大前視間隔,避免系統(tǒng)響應(yīng)超調(diào)。純跟蹤模子中的前視距離與農(nóng)機(jī)橫向方位偏差、航向偏差和農(nóng)機(jī)的遠(yuǎn)近等原因有關(guān)聯(lián)。文章確定這個(gè)前視距離的確定思想與駕駛員駕駛時(shí)的經(jīng)驗(yàn)是相同的采用朦朧控制策略進(jìn)行前視間隔。

3基于模糊自適應(yīng)純追蹤模型的農(nóng)業(yè)機(jī)械路徑跟蹤方法的模式

在對(duì)比實(shí)驗(yàn)可以得知在不同的初誤差情況下,采一樣的前視間隔不能讓農(nóng)機(jī)在個(gè)中初誤差情況下取得好的途徑追蹤效果。但文章方式可得到滿足的途徑追蹤效果對(duì)不樣的初誤差有一些的魯棒和適應(yīng)[5]。文章提的在朦朧自適合純追蹤模子的路徑跟蹤方式好于前視距離固化的純追蹤模子途徑追蹤方式并具較好的把持精度對(duì)于農(nóng)機(jī)的差異初誤差狀態(tài)具較好的適應(yīng)和魯棒并證實(shí)文章提議方法的可行有效。

4結(jié)束語(yǔ)

文章提出的方式提升了農(nóng)機(jī)途徑追蹤的把持精度對(duì)分歧的初偏差有肯定的魯棒和適應(yīng)。插秧機(jī)的路面實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)方法的可行有效表明文章提出的方法能夠使農(nóng)機(jī)的途徑追蹤均差把持在5cm以下。

參考文獻(xiàn):

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[2]李進(jìn),陳無(wú)畏.基于自適應(yīng)導(dǎo)航參數(shù)的智能車輛視覺(jué)導(dǎo)航[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2016,43(6):19-24.

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[4]周建軍,鄭文剛,李素,等.基于ISO11783的拖拉機(jī)導(dǎo)航控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2016,43(6):184-188

[5]陳嬌,姜國(guó)權(quán),杜尚豐,等.基于壟線平行特征的視覺(jué)導(dǎo)航多壟線識(shí)別[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2016,25(12):107-113.

作者:丁根法 單位:平湖市曹橋街道農(nóng)技水利服務(wù)中心