陈子文，熊扬凡，胡宗锐，李聪，庞有伦，杨明金※

（1. 西南大学工程技术学院，重庆 400715；2. 重庆工业职业技术学院机械工程与自动化学院，重庆 401120；3. 重庆市农业科学院农业机械化研究所，重庆 401329）

0 引言

农业机械自动导航是精准农业的关键技术，可以极大减轻操作人员的劳动强度，同时提高作业质量与作业效率[1-3]。底盘总成是移动式农用动力机械的核心部件之一，在通用式底盘上搭载其他功能性农具可实现多种农业生产作业[4]。相较于普通轮式拖拉机，自走式履带底盘体积小巧，拥有更低的接地比压、滑转率和滚动阻力系数，地形适应能力广 。尤其在复杂多变的山地和黏湿土壤的田间环境下，履带式底盘表现出卓越的综合性能[5]。

目前，农机装备自动导航研究主要集中在轮式拖拉机和电驱动力平台，涉及的导航控制方法包括PID 控制[6]、模糊控制[7-8]、预瞄跟踪控制[9]、非线性模型预测控制[10]、基于位姿偏差的转向角线性控制[11-12]、基于运动特性的导航控制[13]以及反步滑动模式控制[14]等。然而，针对低成本、技术成熟，采用转向离合器进行转向的油动机械换挡履带底盘的导航系统研究较少。ZHANG等[15]针对单缸柴油履带车导航提出一种基于虚拟阿克曼转向模型的状态反馈导航控制系统，并设计了基于脉宽调制原理的前向比例控制方法，在果园环境中的平均跟踪误差为5.1 cm，跟踪误差标准差为8.4 cm。丁幼春等[16]针对搭载油菜播种机的履带底盘设计了免疫PID 导航控制器，当行驶速度为0.5 m/s 时，其平均导航偏差为4.2 cm，最大偏差为11.9 cm。……