智能收获机定位和自适应路径追踪方法
2021-01-05王立辉石佳晨王乐刚焦中元李耀明徐立章
导航定位学报 2020年6期
王立辉,石佳晨,王乐刚,焦中元,李耀明,陈 进,徐立章
(1.东南大学 微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室,南京 210096;2.雷沃重工股份有限公司,山东 潍坊 261206;3.江苏大学 现代农业装备与技术教育部重点实验室,江苏 镇江 212013)
0 引言
农业装备的定位与导航技术是实现农业机械车辆路径追踪的基础[1],目前定位技术主要有全球卫星导航系统( global navigation satellite system,GNSS)[2]、组合导航技术[3]和机器视觉定位技术[4]。依托先进的定位技术,可以实现大型智能农业机械车辆的路径追踪功能,实现农业机械车辆自动驾驶。文献[5]设计了1 个模糊控制器,根据农机的位置偏差和航向偏差来输出期望转向角,使农机追踪期望路径,并通过仿真验证其有效性。文献[6]设计了1 种基于遗传算法的模糊控制器,能够提升拖拉机自动作业时的动态特性和鲁棒性,提高拖拉机在不同条件下的自适应性。文献[7]基于期望路径的曲率估计理想速度,并根据横向误差和速度动态估计前视距离,能够提升车辆在路径追踪时的精度。
收获机的作业速度越大,位置偏差也越大[8-9]。收获机存在控制延迟是导致这个现象的原因之一,这些控制延迟主要包含导航定位系统延迟和控制系统的延迟等[10]。智能稻麦联合收获机是1 种重载农业机械车辆,它的转向控制系统以非线性、高延迟的电控液压辅助转向系统为主[11]。通过对具体的系统建模,合理地对具体控制模型的参数自适应调整,能够有效减缓控制系统的控制延迟[12]。……
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