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联合收获机单神经元PID导航控制器设计与试验
被引量：
18
1
作者
丁幼春
夏中州
+1 位作者
彭靖叶
胡子谦
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期34-42,共9页
针对联合收获机在田间直线跟踪作业中在维持高割幅率条件下易产生漏割的问题,设计了一种基于单神经元PID(Proportion Integration Differentiation)的联合收获机导航控制器。以轮式联合收获机为平台,通过对原有液压转向机构进行电控液...
针对联合收获机在田间直线跟踪作业中在维持高割幅率条件下易产生漏割的问题,设计了一种基于单神经元PID(Proportion Integration Differentiation)的联合收获机导航控制器。以轮式联合收获机为平台,通过对原有液压转向机构进行电控液压改装,搭载相关传感器构建了导航硬件系统。开展了常规PID控制和单神经元PID控制的仿真以及实地对比试验,仿真结果表明单神经元PID控制具有超调小和进入稳态快等特点;路面试验表明,当收获机速度为0.7 m/s时,单神经元PID控制最大跟踪偏差为6.10 cm,平均绝对偏差为1.21 cm;田间试验表明,收获机速度为0.7 m/s时,单神经元PID控制田间收获最大跟踪偏差为8.14 cm,平均绝对偏差为3.20 cm。试验表明所设计的联合收获机导航控制器能够满足自动导航收获作业要求,为收获作业自动导航提供了技术参考。
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关键词
收获机
设计
控制
导航控制器
单神经元PID
割
幅
率
下载PDF
职称材料
轮式谷物联合收获机视觉导航系统设计与试验
被引量：
9
2
作者
丁幼春
王绪坪
+1 位作者
彭靖叶
夏中州
《智慧农业（中英文）》
2020年第4期89-102,共14页
为提高联合收获机收获质量与效率,构建了轮式谷物联合收获机视觉导航控制系统,结合OpenCV设计了谷物收获边界直线检测算法识别水稻田间已收获区域与未收获区域边界,经预处理、二次边缘分割和直线检测等得到联合收获机视觉导航作业前视...
为提高联合收获机收获质量与效率,构建了轮式谷物联合收获机视觉导航控制系统,结合OpenCV设计了谷物收获边界直线检测算法识别水稻田间已收获区域与未收获区域边界,经预处理、二次边缘分割和直线检测等得到联合收获机视觉导航作业前视目标路径,并根据前视路径相对位置信息进行田间动态标定获得联合收获机满幅收获作业状态;提出了一种基于前视点的直线路径跟踪控制方法,通过预纠偏控制实现维持满割幅的同时防止作物漏割,以相对位置偏差值和实时转向后轮转角作为视觉导航控制器的输入,并根据纠偏策略对应输出转向轮控制电压大小。稻田试验结果表明,该导航系统实现了轮式联合收获机田间相对位置姿态的可靠采集及目标直线路径跟踪控制的稳定执行,在田间照度符合人眼正常工作的情况下,收获边界识别算法检测准确率不低于96.28%,单帧检测时间50 ms以内;以不产生漏割为前提的视觉导航平均割幅率为94.16%,随作业行数增多,割幅一致性呈提高趋势。本研究可为联合收获机自动导航满割幅作业提供技术支撑。
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关键词
视觉导航
联合收获机
跟踪控制
图像处理
割
幅
率
前视点
下载PDF
职称材料
题名
联合收获机单神经元PID导航控制器设计与试验
被引量：
18
1
作者
丁幼春
夏中州
彭靖叶
胡子谦
机构
华中农业大学工学院
农业农村部长江中下游农业装备重点实验室
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期34-42,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFD0700400,2017YFD0700405)。
文摘
针对联合收获机在田间直线跟踪作业中在维持高割幅率条件下易产生漏割的问题,设计了一种基于单神经元PID(Proportion Integration Differentiation)的联合收获机导航控制器。以轮式联合收获机为平台,通过对原有液压转向机构进行电控液压改装,搭载相关传感器构建了导航硬件系统。开展了常规PID控制和单神经元PID控制的仿真以及实地对比试验,仿真结果表明单神经元PID控制具有超调小和进入稳态快等特点;路面试验表明,当收获机速度为0.7 m/s时,单神经元PID控制最大跟踪偏差为6.10 cm,平均绝对偏差为1.21 cm;田间试验表明,收获机速度为0.7 m/s时,单神经元PID控制田间收获最大跟踪偏差为8.14 cm,平均绝对偏差为3.20 cm。试验表明所设计的联合收获机导航控制器能够满足自动导航收获作业要求,为收获作业自动导航提供了技术参考。
关键词
收获机
设计
控制
导航控制器
单神经元PID
割
幅
率
Keywords
harvester
design
control
navigation controller
single-neuron PID
cutting width rate
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
下载PDF
职称材料
题名
轮式谷物联合收获机视觉导航系统设计与试验
被引量：
9
2
作者
丁幼春
王绪坪
彭靖叶
夏中州
机构
华中农业大学工学院
农业农村部长江中下游农业装备重点实验室
出处
《智慧农业（中英文）》
2020年第4期89-102,共14页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFD0700400,2017YFD0700405)
湖北省重点研发计划项目(2020BAB097)。
文摘
为提高联合收获机收获质量与效率,构建了轮式谷物联合收获机视觉导航控制系统,结合OpenCV设计了谷物收获边界直线检测算法识别水稻田间已收获区域与未收获区域边界,经预处理、二次边缘分割和直线检测等得到联合收获机视觉导航作业前视目标路径,并根据前视路径相对位置信息进行田间动态标定获得联合收获机满幅收获作业状态;提出了一种基于前视点的直线路径跟踪控制方法,通过预纠偏控制实现维持满割幅的同时防止作物漏割,以相对位置偏差值和实时转向后轮转角作为视觉导航控制器的输入,并根据纠偏策略对应输出转向轮控制电压大小。稻田试验结果表明,该导航系统实现了轮式联合收获机田间相对位置姿态的可靠采集及目标直线路径跟踪控制的稳定执行,在田间照度符合人眼正常工作的情况下,收获边界识别算法检测准确率不低于96.28%,单帧检测时间50 ms以内;以不产生漏割为前提的视觉导航平均割幅率为94.16%,随作业行数增多,割幅一致性呈提高趋势。本研究可为联合收获机自动导航满割幅作业提供技术支撑。
关键词
视觉导航
联合收获机
跟踪控制
图像处理
割
幅
率
前视点
Keywords
visual navigation
combine harvester
tracking control
image processing
cutting length rate
front viewpoint
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
S225.31 [自动化与计算机技术—控制科学与工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
联合收获机单神经元PID导航控制器设计与试验
丁幼春
夏中州
彭靖叶
胡子谦
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
18
下载PDF
职称材料
2
轮式谷物联合收获机视觉导航系统设计与试验
丁幼春
王绪坪
彭靖叶
夏中州
《智慧农业（中英文）》
2020
9
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
统计分析
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