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基于模糊控制的农用车辆路线跟踪 被引量：83
1
作者 周建军 张漫 +3 位作者 汪懋华 刘刚 纪朝凤 张智刚 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期151-156,共6页
构建了自动导航模糊控制器,并详细阐述了基于模糊控制的自动转向方法。在改装的电瓶车上,开发了基于DGPS、电子罗盘和角度传感器的自动导航控制系统,并论述了其结构和工作原理,提出了直线跟踪和曲线跟踪的方法,使用简化的二轮车运动学... 构建了自动导航模糊控制器,并详细阐述了基于模糊控制的自动转向方法。在改装的电瓶车上,开发了基于DGPS、电子罗盘和角度传感器的自动导航控制系统,并论述了其结构和工作原理,提出了直线跟踪和曲线跟踪的方法,使用简化的二轮车运动学模型进行了仿真,并进行了直线跟踪和曲线跟踪试验。仿真和试验结果表明,此导航控制系统可以有效地控制电瓶车按预定的路径行走。当速度为1 m/s,直线路径跟踪时的最大偏差为0.19 m;当速度为0.8 m/s,曲线路径跟踪时的最大偏差为0.26 m。 展开更多
关键词 车辆导航 自动转向 模糊控制 全球定位系统 曲线跟踪
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雷沃ZP9500高地隙喷雾机的GNSS自动导航作业系统设计 被引量：73
2
作者 刘兆朋 张智刚 +3 位作者 罗锡文 王辉 黄培奎 张健 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期15-21,共7页
为减少农药喷雾作业对人体造成的化学损害,该研究以雷沃高地隙喷杆喷雾机为平台,基于GNSS开发了自动导航作业系统,实现喷雾机在极少人工干预情况下的自动导航作业。通过对平台的机-电-液改造,实现了喷雾机作业系统的电气化控制。基于简... 为减少农药喷雾作业对人体造成的化学损害,该研究以雷沃高地隙喷杆喷雾机为平台,基于GNSS开发了自动导航作业系统,实现喷雾机在极少人工干预情况下的自动导航作业。通过对平台的机-电-液改造,实现了喷雾机作业系统的电气化控制。基于简化的二自由度车辆转向模型设计了以位置偏差和航向偏差为状态变量的直线路径跟踪控制算法,基于纯追踪模型设计了曲线路径跟踪控制算法。根据喷雾机田间作业需要设计了喷雾机一体化自动导航作业控制方法,使系统能够自动控制喷雾机完成直线、地头转弯行驶和喷雾作业,油门调节以及车辆启停控制。在1.3 m/s左右的前进速度条件下,分别在水泥路面、旱田、水田环境中进行了试验,测试结果表明:水泥路面车身横滚在–1.6?~1.5?范围,直线路径跟踪误差最大值为3.9 cm,平均值为-0.15 cm,标准差为1.0 cm;旱田地块车身横滚在–1.4?~3.3?范围,跟踪误差最大值为9.8 cm,平均值为1.3 cm,标准差为3.3 cm;水田环境车身横滚在–2.4?~5.2?范围,跟踪误差最大值为17.5 cm,平均值为2.2 cm,标准差为4.4 cm。试验数据表明,所设计的自动导航作业系统初始上线快速、地头转弯对行平顺、各设计功能执行可靠;导航系统具有良好的稳定性和控制精度,能够满足水田、旱田环境下的喷雾作业要求。 展开更多
关键词 农业机械 自动导航 控制 路径跟踪 喷雾机
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自动导航插秧机路径跟踪系统稳定性模糊控制优化方法 被引量：48
3
作者 唐小涛 陶建峰 +2 位作者 李志腾 李彦明 刘成良 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期29-34,共6页
为了提高自动导航插秧机路径跟踪系统的稳定性,提出了一种利用模糊控制调整纯追踪模型前视距离的路径跟踪方法。在考虑自动转向系统一阶惯性环节的情况下,建立插秧机运动学模型,分析了在跟踪直线时纯追踪模型的稳定性条件;基于此稳定性... 为了提高自动导航插秧机路径跟踪系统的稳定性,提出了一种利用模糊控制调整纯追踪模型前视距离的路径跟踪方法。在考虑自动转向系统一阶惯性环节的情况下,建立插秧机运动学模型,分析了在跟踪直线时纯追踪模型的稳定性条件;基于此稳定性条件,以速度和横向偏差为输入,以前视距离为输出,建立模糊控制模型实时调整纯追踪模型的前视距离;以洋马VP6E型水田插秧机为实验平台对所提出方法进行了实验验证,结果证明,该方法能有效提高路径跟踪系统的稳定性。 展开更多
关键词 插秧机 自主导航 路径跟踪系统 模糊控制 稳定性 前视距离
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自动泊车系统路径规划与跟踪控制方法研究 被引量：25
4
作者 黄江 魏德奎 +2 位作者 秦良艳 李攀 杜军 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2019年第8期39-45,共7页
针对自动泊车系统中的路径规划与路径跟踪问题,首先基于逆向行驶的方法,根据避障条件确定了可安全驶入停车位的泊车起始点范围,然后利用五次多项式对路径进行平滑处理,根据约束条件建立约束方程组并求解出五次多项式各项系数,得到曲率... 针对自动泊车系统中的路径规划与路径跟踪问题,首先基于逆向行驶的方法,根据避障条件确定了可安全驶入停车位的泊车起始点范围,然后利用五次多项式对路径进行平滑处理,根据约束条件建立约束方程组并求解出五次多项式各项系数,得到曲率连续且符合避障约束的泊车轨迹,再结合非时间参考系和基于指数趋近律的滑模变结构控制方法,设计了路径跟踪控制器,最后利用MATLAB/Simulink进行仿真验证,结果表明,提出的方法在车速恒定与波动的情况下均取得了较好的路径跟踪效果。 展开更多
关键词 自动泊车 滑模控制 路径规划 五次多项式 路径跟踪
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智能车辆自动泊车路径跟踪的非光滑控制策略 被引量：24
5
作者 江浩斌 李臣旭 +2 位作者 马世典 丁世宏 张超 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期497-502,共6页
针对车辆的非线性非完整约束特性导致的自动泊车路径跟踪实时控制精度不高,致使库内调整次数增加或车辆最终停放位姿不理想等问题,提出一种基于非光滑控制的自动泊车路径跟踪控制策略.通过对车辆动力学跟踪误差模型的降阶转换,推导了2阶... 针对车辆的非线性非完整约束特性导致的自动泊车路径跟踪实时控制精度不高,致使库内调整次数增加或车辆最终停放位姿不理想等问题,提出一种基于非光滑控制的自动泊车路径跟踪控制策略.通过对车辆动力学跟踪误差模型的降阶转换,推导了2阶、3阶子系统的级联系统有限时间跟踪控制方程.基于此降阶控制方程,以车辆动力学模型中的方向盘转角和车速作为输入,设计具有全局渐近稳定特性的路径跟踪控制器,并进行了仿真分析.结果表明:与传统方法相比基于非光滑控制的路径跟踪控制方法达到了有限时间内全局精确跟踪参考泊车路径的目的,具有强抗扰动性和快速收敛性. 展开更多
关键词 自动泊车 路径跟踪 非光滑控制 动力学跟踪误差模型 级联系统
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面向狭小平行泊车位的路径规划与跟踪控制 被引量：15
6
作者 张家旭 王晨 +1 位作者 赵健 卜纯研 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1879-1886,共8页
针对狭小平行泊车位的路径规划和跟踪控制问题,本文融合数值优化方法和圆弧-直线-回旋曲线组合方法,提出了一种计算效率高、适用范围广的平行泊车路径规划方法,以及一种基于非时间参考量泊车路径跟踪误差模型的平行泊车路径跟踪滑模控... 针对狭小平行泊车位的路径规划和跟踪控制问题,本文融合数值优化方法和圆弧-直线-回旋曲线组合方法,提出了一种计算效率高、适用范围广的平行泊车路径规划方法,以及一种基于非时间参考量泊车路径跟踪误差模型的平行泊车路径跟踪滑模控制策略。首先,将平行泊车路径细分为用于引导汽车最大限度靠近泊车位的进入段路径和用于引导汽车调整其目标位姿的调整段路径,通过求解基于圆弧-直线-回旋曲线组合方法建立的约束最优化问题得到进入段路径,并通过圆弧-直线组合方式规划出调整段路径;随后,建立非时间参考量泊车路径跟踪误差模型,将三维泊车路径跟踪控制问题简化为二维泊车路径跟踪控制问题,并设计具有标定参数、鲁棒性强特点的泊车路径跟踪滑模控制策略;最后,仿真验证了本文方法的有效性和可行性,结果表明:针对狭小平行泊车位和泊车初始方位角不为零的情况,本文方法可以快速、稳定和精确地引导汽车完成泊车操作。 展开更多
关键词 自动泊车系统 路径规划 路径跟踪控制 圆弧-直线-回旋曲线 非时间参考
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拖拉机队列自动控制系统 被引量：14
7
作者 朱忠祥 宋正河 +3 位作者 谢斌 陈军 武田纯一 毛恩荣 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期149-154,共6页
为了提高拖拉机田间作业效率,开发了拖拉机队列自动控制系统。建立了拖拉机队列模型,设计了队列控制方法。首先应用三阶样条曲线拟合先行拖拉机的行驶位置点,动态生成跟踪拖拉机的参考路径。然后设计了最优路径跟踪器,用来引导跟踪拖拉... 为了提高拖拉机田间作业效率,开发了拖拉机队列自动控制系统。建立了拖拉机队列模型,设计了队列控制方法。首先应用三阶样条曲线拟合先行拖拉机的行驶位置点,动态生成跟踪拖拉机的参考路径。然后设计了最优路径跟踪器,用来引导跟踪拖拉机沿着参考路径行驶。在平坦的草地上进行了拖拉机队列的自动控制试验,试验结果表明,跟踪拖拉机能够成功沿着先行拖拉机的轨迹行驶,横向偏差的平均值和均方根值分别小于0.015 m和0.079 m。 展开更多
关键词 拖拉机队列 自动控制 路径生成 路径跟踪器 最优控制
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基于模型预测的插秧机路径跟踪控制算法 被引量：13
8
作者 迟瑞娟 熊泽鑫 +3 位作者 姜龙腾 马悦琦 黄修炼 朱晓龙 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期22-30,99,共10页
为了提高自动驾驶插秧机路径跟踪更高频的控制,本文提出一种基于模型预测的路径跟踪控制方法。以模型预测算法为基础设计自动驾驶控制器,通过简化农机车辆模型、线性化运动学方程、制定约束量,实现以当前状态量p=(x,y,θ)预测下一时刻... 为了提高自动驾驶插秧机路径跟踪更高频的控制,本文提出一种基于模型预测的路径跟踪控制方法。以模型预测算法为基础设计自动驾驶控制器,通过简化农机车辆模型、线性化运动学方程、制定约束量,实现以当前状态量p=(x,y,θ)预测下一时刻的车辆状态,控制自动驾驶插秧机沿参考路径行走。通过在Matlab中建立仿真模型验证控制器的可行性,结果表明:直线路径跟踪横向偏差小于0.02 m,航向偏差小于0.08°,曲线路径横向偏差平均值为0.022 m、航向偏差平均值为0.699°,可用于实车试验。另外,以水稻插秧机为试验平台,通过设置不同车速验证算法的鲁棒性,直线路径跟踪平均横向、航向偏差分别为0.021 m、6.187°,曲线路径跟踪平均横向、航向偏差分别为0.450 m、10.107°,可满足自动驾驶插秧机路径跟踪精度及实时性需求,为农机路径跟踪控制研究提供了参考。 展开更多
关键词 插秧机 自动驾驶 路径跟踪 模型预测
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基于非线性模型预测控制的自动泊车路径跟踪 被引量：13
9
作者 顾青 白国星 +3 位作者 孟宇 刘立 罗维东 甘鑫 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期947-954,共8页
与行驶速度较高的其他无人驾驶工况相比,自动泊车时参考路径的曲率较大,因此车辆转向轮转角速度的限制等系统约束条件会严重影响自动泊车路径跟踪控制器的性能.为了解决这一问题,提出了基于非线性模型预测控制的自动泊车路径跟踪控制器... 与行驶速度较高的其他无人驾驶工况相比,自动泊车时参考路径的曲率较大,因此车辆转向轮转角速度的限制等系统约束条件会严重影响自动泊车路径跟踪控制器的性能.为了解决这一问题,提出了基于非线性模型预测控制的自动泊车路径跟踪控制器,并在MATLAB/Simulink和Pre Scan联合仿真环境中将该控制器与基于线性时变模型预测控制的控制器进行了对比.仿真结果表明非线性模型预测控制器可以实现多约束条件下的自动泊车,泊车完成后车辆航向与车位中线的夹角为0. 0189 rad,车辆后桥中点与车位中线的距离为0. 1045 m,仅为车身宽度的5. 56%.相比线性时变模型预测控制器,非线性模型预测控制器具有泊车精度更高、安全裕度更大、泊车耗时更少等优势.在实时性方面,该控制器也能够满足自动泊车的需求. 展开更多
关键词 车辆 自动泊车 路径跟踪 运动控制 非线性模型预测控制
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基于模糊Stanley模型的农机全田块路径跟踪算法研究 被引量：11
10
作者 崔冰波 孙宇 +3 位作者 吉峰 魏新华 朱永云 章少岑 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期43-48,88,共7页
为实现农业机械全田块高效自主作业,提出一种增益系数自适应的Stanley模型路径跟踪算法。以横向偏差和航向偏差为输入变量构建隶属度函数,设计模糊推理和解模糊化过程实时确定控制模型增益系数,提高Stanley模型对不同曲率路径的自适应... 为实现农业机械全田块高效自主作业,提出一种增益系数自适应的Stanley模型路径跟踪算法。以横向偏差和航向偏差为输入变量构建隶属度函数,设计模糊推理和解模糊化过程实时确定控制模型增益系数,提高Stanley模型对不同曲率路径的自适应能力。为验证所提算法有效性,以移动小车为平台开展联合收获机回字形全田块自主作业路径跟踪试验,结果表明所提算法显著改善Stanley模型路径跟踪精度,直线作业速度2.5 m/s、转弯速度1 m/s时,直线段和曲线段最大跟踪误差均小于3 cm。大初始横向偏差路径跟踪试验表明,模糊Stanley模型较Stanley模型大幅度减小路径跟踪上线距离,满足农业机械全田块高效自动导航作业要求。 展开更多
关键词 农业机械 自动导航 路径跟踪 Stanley模型 模糊算法
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汽车垂直泊车路径规划与路径跟踪研究 被引量：11
11
作者 高强 陆洲 +1 位作者 段晨东 徐婷 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第7期987-994,1012,共9页
自动泊车系统(APS)是智能汽车研究中一项重要的内容。当前大部分垂直自动泊车算法未考虑汽车初始位置航向角误差的影响,导致实际泊车时效果不理想或发生剐蹭事故。针对这一问题,本文中研究了汽车初始位置航向角存在误差(即初始位置航向... 自动泊车系统(APS)是智能汽车研究中一项重要的内容。当前大部分垂直自动泊车算法未考虑汽车初始位置航向角误差的影响,导致实际泊车时效果不理想或发生剐蹭事故。针对这一问题,本文中研究了汽车初始位置航向角存在误差(即初始位置航向角不为零)时的垂直泊车路径规划和路径跟踪方法。首先利用四次样条函数对泊车路径进行规划,改善路径特征,然后为改进目前常用的预瞄误差前馈跟踪算法对变曲率路径跟踪误差较大、且滞后较明显的缺点,设计了预瞄误差前馈与航向角反馈相结合的泊车路径跟踪控制算法。通过Simulink/CarSim联合仿真和实车试验对所提出的泊车算法进行了验证,仿真及实车试验结果均表明,当汽车初始位置航向角不为零时,所提出的算法能够规划出可行泊车路径,而预瞄误差前馈与航向角反馈相结合的路径跟踪控制算法较单一的预瞄误差前馈控制方法跟踪误差更小,最终泊车位姿更理想。 展开更多
关键词 自动泊车 垂直泊车 路径规划 路径跟踪 航向角反馈
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拖拉机自动导航变曲度路径跟踪控制 被引量：10
12
作者 吴才聪 吴思贤 +3 位作者 文龙 陈智博 杨卫中 翟卫欣 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第21期1-7,共7页
针对当前拖拉机自动导航曲线跟踪控制精度不能满足生产需要的问题,该研究提出一种基于前轮转角前馈补偿策略的变曲度路径跟踪控制方法。综合考虑农机作业速度和目标路径曲度对前视距离的影响,通过调整前视区域和计算预瞄点,动态调整前... 针对当前拖拉机自动导航曲线跟踪控制精度不能满足生产需要的问题,该研究提出一种基于前轮转角前馈补偿策略的变曲度路径跟踪控制方法。综合考虑农机作业速度和目标路径曲度对前视距离的影响,通过调整前视区域和计算预瞄点,动态调整前视距离和前轮转角前馈量,在追踪预瞄点的过程中,利用农机与目标路径偏差设计变曲度路径跟踪模糊控制器,通过实时调整拖拉机前轮转角补偿量减小稳态误差。以DF2204无级变速拖拉机为试验平台,设计并研发了自动导航系统,开展21组变曲度路径跟踪控制试验。试验结果表明,拖拉机以1.0、1.5、2.0和3.0 m/s速度行驶时的平均绝对误差的平均值分别为2.7、2.7、3.3和4.0 cm,均方根误差的平均值分别为3.4、3.7、4.6和5.0 cm,满足农业生产需求。所提方法可有效提高农机曲线路径跟踪精度,减少漏耕,提高农田利用率。 展开更多
关键词 拖拉机 自动导航 路径跟踪 变曲度 前视距离 模糊控制
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基于光电导航无人驾驶电动汽车自动寻迹控制系统研究 被引量：11
13
作者 王伟 陈慧 +1 位作者 刁增祥 杨建涛 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期137-140,共4页
在轮毂电机驱动电动汽车技术的基础上,采用光电传感器自动辨识行驶路径,利用车辆行驶预瞄理论,开发了无人驾驶汽车自动寻迹行驶控制系统。试验表明,该系统稳定性好、控制精度高和响应速度快。
关键词 无人驾驶电动汽车 光电导航 自动寻迹 控制系统
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基于无模型自适应控制的自动泊车方案 被引量：10
14
作者 王文佳 侯忠生 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期2056-2066,共11页
提出一种基于无模型自适应控制的自动泊车方案.首先,通过车载传感器采集车周环境信息用于规划期望路径;然后,将自动泊车跟踪问题转化为预瞄偏差角跟踪问题,通过设计相应的无模型自适应控制算法实现自动泊车.该方案设计的优点是仅使用自... 提出一种基于无模型自适应控制的自动泊车方案.首先,通过车载传感器采集车周环境信息用于规划期望路径;然后,将自动泊车跟踪问题转化为预瞄偏差角跟踪问题,通过设计相应的无模型自适应控制算法实现自动泊车.该方案设计的优点是仅使用自动泊车过程中生成的前轮转角输入数据和预瞄偏差角输出数据,没有使用任何被控车辆的信息,因此可适用于不同车型.Matlab仿真以及与PID控制方案和Fuzzy控制方案的对比仿真结果验证了所提出方案的可行性. 展开更多
关键词 无模型自适应控制 自动泊车 预瞄偏差角 路径跟踪
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磁导航AGV路径跟踪控制系统设计 被引量：10
15
作者 苗静静 牛萍娟 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2021年第9期107-110,116,共5页
针对磁导航自动导引车(Automated Guided Vehicle,AGV)的路径跟踪问题,以前轮舵机转向、后轮电机差速驱动型AGV为研究对象,首先对AGV进行运动分析,建立了前轮转角与后轮转速之间的关系,提出了一种改进的模糊PID控制算法分别设计了转向... 针对磁导航自动导引车(Automated Guided Vehicle,AGV)的路径跟踪问题,以前轮舵机转向、后轮电机差速驱动型AGV为研究对象,首先对AGV进行运动分析,建立了前轮转角与后轮转速之间的关系,提出了一种改进的模糊PID控制算法分别设计了转向模糊控制器与转速模糊控制器,实时根据路况合理调整舵机转角和电机转速,使前轮配合后轮转向运动,提高路径跟踪精度。在MATLAB中对算法进行验证,结果表明该方法有效减小了系统的超调,缩短了系统达到稳态的时间,AGV车沿设定路径行驶时,控制精度在±5 mm以内,实现AGV车的稳定运行。 展开更多
关键词 自动导引车 模糊PID控制 路径跟踪 磁导航
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大型部件的多机器人合作搬运协同导引控制 被引量：8
16
作者 武星 余文康 +3 位作者 楼佩煌 楼航飞 翟晶晶 胡子寒 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第13期1586-1595,共10页
针对大质量、大尺寸、低刚度的异形大部件,采用多机器人的合作搬运方式具有显著的作业灵活性和工况适应性。研究了单目-双驱动、双目-双驱动、双目-多运动副全向等合作搬运导引控制构型,建立了多输入-多输出的运动控制模型;采用领航者-... 针对大质量、大尺寸、低刚度的异形大部件,采用多机器人的合作搬运方式具有显著的作业灵活性和工况适应性。研究了单目-双驱动、双目-双驱动、双目-多运动副全向等合作搬运导引控制构型,建立了多输入-多输出的运动控制模型;采用领航者-跟随者策略设计了协同路径跟踪控制方法,该方法包括偏差转化预测控制+参数模糊调节的同构架构,以及模型预测控制+反演控制+参数强化学习的异构架构。最后,为进行导引控制实验开发了多机器人合作搬运原型系统,实验结果验证了所提构型、模型、架构与方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 多机器人系统 协同运动 联动控制 自动导引 路径跟踪
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基于GIS/GPS拖拉机播种作业路径规划系统的设计与研究 被引量：8
17
作者 芦帅 马蓉 安光辉 《石河子大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第6期767-771,共5页
为降低驾驶员对作业路径的思考与选择,保证精确的作业行距及作业方向,实现拖拉机按照指定路径进行自动行驶,采用C#作为开发语言,使用Visual Studio 2008和ArcGIS Engine9.3作为开发工具,利用已经搭建好的拖拉机自动行驶平台以及RTK技术... 为降低驾驶员对作业路径的思考与选择,保证精确的作业行距及作业方向,实现拖拉机按照指定路径进行自动行驶,采用C#作为开发语言,使用Visual Studio 2008和ArcGIS Engine9.3作为开发工具,利用已经搭建好的拖拉机自动行驶平台以及RTK技术,开发一套拖拉机路径规划系统;并对常用农田作业方法进行了研究,使用该系统进行播种作业,结果显示套行法进行播种作业是最优路径行驶方案。 展开更多
关键词 自动行驶 路径规划 路径跟踪 RTK技术
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NF-752型履带式拖拉机自动驾驶系统 被引量：8
18
作者 贾全 张小超 +3 位作者 苑严伟 伟利国 赵博 付拓 《农业工程》 2018年第4期24-29,共6页
为了提高自动驾驶系统对车身纵向速度和滑移工况等影响因素的自适应能力,提出了一种基于航向预估模型的路径跟踪控制算法。首先对NF-752型履带式拖拉机进行适应性改造,将其手动转向机构和无级变速机构改造为大扭矩舵机控制,通过绝对值... 为了提高自动驾驶系统对车身纵向速度和滑移工况等影响因素的自适应能力,提出了一种基于航向预估模型的路径跟踪控制算法。首先对NF-752型履带式拖拉机进行适应性改造,将其手动转向机构和无级变速机构改造为大扭矩舵机控制,通过绝对值编码器测量两侧履带转速,利用RTK-GNSS定位系统测量车辆地理位置和车身速度,结合车载计算机和底层控制器搭建了自动驾驶系统试验平台。然后以车身速度和两侧履带速度为状态变量,考虑履带滑移率建立了航向预估控制模型,进而提出了一种基于航向预估模型的路径跟踪控制方法。最后在沥青路面分别以低速(1 km/h)、中速(5 km/h)和高速(9 km/h)进行了直线路径跟踪试验,结果显示,在不同作业速度条件下,路径跟踪误差无明显差异,最大跟踪误差为-2.00 cm,标准差为0.93 cm。进行了田间曲线路径跟踪试验,结果显示,当拖拉机以6 km/h速度跟踪曲线路径时,跟踪误差优于10 cm,在滑移区域无明显误差增大现象。试验表明,提出的航向预估控制方法对作业速度有较好的适应性,一定程度上克服了滑移现象对控制精度的影响,可满足履带拖拉机耕整地作业精度要求。 展开更多
关键词 履带式拖拉机 自动驾驶 滑移率估算 航向预估模型 路径跟踪
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智能车辆路径跟踪横纵向耦合实时预测控制器 被引量：8
19
作者 许芳 张君明 +3 位作者 胡云峰 曲婷 曲逸 刘奇芳 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期2287-2294,共8页
为解决高速工况下低附着系数路面上智能车辆路径稳定跟踪控制问题,提出了基于非线性模型预测控制的车辆路径跟踪横纵向耦合集成控制器,并实现了实时控制。首先,根据期望的路径信息计算出期望的车辆横向速度。然后,将实际横、纵向车辆速... 为解决高速工况下低附着系数路面上智能车辆路径稳定跟踪控制问题,提出了基于非线性模型预测控制的车辆路径跟踪横纵向耦合集成控制器,并实现了实时控制。首先,根据期望的路径信息计算出期望的车辆横向速度。然后,将实际横、纵向车辆速度与期望速度的误差设为目标函数,同时考虑执行机构约束,设计了非线性模型预测控制器,优化求解出前轮转角和前、后轮驱动力,实现了车辆路径稳定跟踪控制。为了提高控制器的实时性,将非线性规划问题转换成代数方程组求解,采用并行牛顿方法进行方程组求解,通过解耦预测时域间方程组的耦合关系,降低优化问题的计算复杂度。最后,在双移线工况下进行控制器的仿真实验和硬件在环实验,实验结果验证了本文所设计控制器的有效性,可实现车辆路径跟踪的实时控制。 展开更多
关键词 自动控制技术 车辆路径跟踪 横纵向耦合 非线性预测控制器 实时控制
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无人艇自主靠泊控制系统设计 被引量：8
20
作者 黄烨笙 徐郑攀 +2 位作者 陈远明 彭琦 洪晓斌 《中国测试》 CAS 北大核心 2020年第10期111-117,共7页
针对无人艇自主靠泊控制问题,设计无人艇自主靠泊控制系统。以STM32单片机作为主控制器,基于CAN总线设计传感器采集处理系统,采用模糊LOS算法计算靠泊路径的视线角并将其作为期望航向,结合双闭环串级PID控制算法完成无人艇航向控制,从... 针对无人艇自主靠泊控制问题,设计无人艇自主靠泊控制系统。以STM32单片机作为主控制器,基于CAN总线设计传感器采集处理系统,采用模糊LOS算法计算靠泊路径的视线角并将其作为期望航向,结合双闭环串级PID控制算法完成无人艇航向控制,从而实现无人艇的自主靠泊控制。最终通过自主靠泊实艇实验,验证无人艇自主靠泊控制系统能够控制无人艇沿着指定靠泊路径到达指定泊点,且靠泊路径跟踪平均误差小于1 m,满足无人艇的自主靠泊需求。 展开更多
关键词 无人艇 自主靠泊 路径跟踪 LOS算法
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