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题名麦克纳姆轮农业机器人路径跟踪——基于改进野马算法
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作者
穆占海
艾尔肯·亥木都拉
郑威强
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机构
新疆大学智能制造现代产业学院
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出处
《农机化研究》
北大核心
2025年第2期1-8,18,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(52265039)。
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文摘
针对麦克纳姆轮农业机器人在智能大棚中的路径跟踪问题,建立了运动学模型和动力学模型,设计了一种新型的双环比例微分-分数阶比例积分导数(Proportional Derivative-Fractional Order Proportional-Integral Derivative,PD-FOPID)控制器对全局路径进行动态跟踪控制。对于控制器参数多且整定困难的问题,首先采用帐篷映射初始化种群策略、精英主义记忆策略、动态余弦权重策略和柯西—高斯变异策略对原始野马算法进行改进,然后利用略改进野马算法(Improved Wild Horse Optimizer,IWHO)对控制器最优增益参数优化。实验结果表明:所开发的算法在探索和开发阶段方面性能优异,且PD-FOPID控制器在整定工作中表现突出。路径跟踪仿真证明,设计的双环PD-FOPID控制器比FOPID控制器更具显著的优势,能够避免动态误差累积,快速响应调整到规划路径,在提高农业大棚机器人路径跟踪控制质量方面具有巨大的潜力。
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关键词
麦克纳姆轮农业机器人
路径跟踪
运动学模型
动力学模型
新型双环控制器
改进野马算法
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Keywords
mecanum-wheel agriculture robots
path tracking
kinematic models
kinetic models
new type of double-loop controller
improved wild horse optimizer
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分类号
S24
[农业科学—农业电气化与自动化]
TP273
[农业科学—农业工程]
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