農(nóng)業(yè)機械路徑跟蹤方法

時間:2022-02-22 08:44:28

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農(nóng)業(yè)機械路徑跟蹤方法

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)機器路徑跟蹤方法以處理農(nóng)業(yè)機器自主導(dǎo)航控制系統(tǒng)的精細(xì)度問題。該手法在追蹤模子實行農(nóng)業(yè)機械路徑追蹤把持基礎(chǔ)上聯(lián)合農(nóng)業(yè)機械運動學(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)機械的路徑追蹤實驗結(jié)果說明,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)機械路徑跟蹤方法

農(nóng)業(yè)裝備機能化快速發(fā)展且農(nóng)業(yè)機械(以下簡稱農(nóng)機)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]。受到國內(nèi)外科研人員的大量關(guān)注的農(nóng)機方位計算方式和農(nóng)機模子與導(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)對單位有檢測、節(jié)制、實行和監(jiān)控。檢測單元是對農(nóng)械目前方位與現(xiàn)狀的檢測,方位傳感器包含用來檢測農(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)械運轉(zhuǎn)快慢和轉(zhuǎn)動角快慢等的方法: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)航途徑計劃和途徑追蹤。領(lǐng)航按某種導(dǎo)航把持計劃來算出轉(zhuǎn)向角度的期望值為轉(zhuǎn)向角指令;算出對轉(zhuǎn)向執(zhí)行機構(gòu)的節(jié)制量,像效率、電壓等,而把持轉(zhuǎn)向執(zhí)行組織的運作,把農(nóng)機轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動到轉(zhuǎn)向角指令規(guī)定的方向把持器依據(jù)農(nóng)機的目前方位消息及目標(biāo)途徑消息。履行單位是農(nóng)機轉(zhuǎn)向的履行機構(gòu),感化是將轉(zhuǎn)向節(jié)制器的節(jié)制信號轉(zhuǎn)變?yōu)閷r(nóng)機轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)動力矩,使轉(zhuǎn)向輪發(fā)生轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)向執(zhí)行組織有機械和液壓[3]。機械式通過實現(xiàn)農(nóng)機轉(zhuǎn)向操作并安裝簡便和適應(yīng)性廣來電機轉(zhuǎn)動農(nóng)機原轉(zhuǎn)向軸驅(qū)動。液壓式適合液壓轉(zhuǎn)向方發(fā)的農(nóng)機,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)行機構(gòu)轉(zhuǎn)向操作簡便可行和可靠性高等好處把持精度高執(zhí)行快速。監(jiān)控單元是由一臺田間計算機擔(dān)任導(dǎo)航系統(tǒng)的人機交互界面。

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農(nóng)機會沿著較小曲率駛向盼望路徑,不會產(chǎn)生大的把持振蕩,但是把持的回應(yīng)時間很長,這相當(dāng)于二階系統(tǒng)的過阻尼階躍響映;相反目前視間隔選擇小時農(nóng)機會沿著大曲率的行駛途徑駛向盼望途徑,把持響應(yīng)時間很短,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,怎樣在線實時自適合地得到一前視間隔的關(guān)鍵。因為農(nóng)機在田間作業(yè)時速度低且速度的變化不是很大,平常認(rèn)為是勻速,因此速度變化對前視間隔的改變文章不思考[4]。動態(tài)確信前視間隔的基本思想是:誤差較大時,減小前視間隔,以消滅誤差,提高響應(yīng)速度;誤差小時,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)機橫向方位偏差、航向偏差和農(nóng)機的遠(yuǎn)近等原因有關(guān)聯(lián)。文章確定這個前視距離的確定思想與駕駛員駕駛時的經(jīng)驗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)機械路徑跟蹤方法的模式

在對比實驗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)機在個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于農(nóng)機的差異初誤差狀態(tài)具較好的適應(yīng)和魯棒并證實文章提議方法的可行有效。

4結(jié)束語

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

參考文獻(xiàn):

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[3]黃沛琛,羅錫文,張智剛.改進(jìn)純追蹤模型的農(nóng)業(yè)機械地頭轉(zhuǎn)向控制方法[J].計算機工程與應(yīng)用,2017,46(21):216-219.

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作者:丁根法 單位:平湖市曹橋街道農(nóng)技水利服務(wù)中心