王茂励，段 杰，唐勇伟，赵景波，姜 岩

0 引言

我国是一个农业大国，农业人口众多，但农业发展水平与西方的一些发达国家还有着很大差距。随着科学技术的迅速发展，现代农业的发展也在日益兴起，农业机械化程度对农业发展水平的影响正在日益加深。

发展精准农业是实现现代农业的前提，农机的自动导航系统又是精准农业的重要一步，自动转向控制系统又是自动导航系统中的关键一环。在自动转向控制系统中，控制算法的选择、设计及优化的好坏，直接影响农机的作业精度[1-3]。PID控制算法是一种最为常用的控制算法，可以从根本上摆脱系统建模，只需要依据被控对象的一些响应特征来组合控制模块，控制过程简单且稳态性好[4-6]。模糊控制亦不依赖于控制模型，而是根据人们的工作经验，对于被控对象进行简单的模糊处理，但与此同时影响了控制精度[7-8]。

在此基础上，将PID算法与模糊控制巧妙地结合起来，能够互补利弊，会使整个控制系统获得更加良好的性能，增加系统的灵活性和精确性，可在播种或者收割等工作中加以应用[9]。

1 自动转向控制系统构成

农机的自动转向控制系统由导航控制器、转向控制器、转向驱动器、农机转向系统以及转角测量模块几部分组成，如图1所示。其工作原理为：在农机的导航控制系统中计算出农机的目标转角后，通过CAN总线将目标转角的值传递给下位机；转向控制器通过目标转向角和目前车轮的转角差值及转角差值变化率的不同，结合转向控制算法，控制液压驱动器来实时调节比例阀的方向和开度，驱动农机转向系统工作，最终完成农机的自动转向功能[10]。……