基于速度自适应的拖拉机自动导航控制方法

摘要：

针对速度因素对拖拉机自动导航系统稳定性的影响,提出了基于横向位置偏差和航向角偏差的双目标联合滑模控制方法,在建立两轮拖拉机-路径动力学模型和直线路径跟踪偏差模型的基础上,应用Matlab/Simulink进行整体系统仿真,验证了控制方法的可靠性;以雷沃TG1254拖拉机为载体搭建了自动导航控制系统田间试验平台,分别在定速和变速条件下,进行了拖拉机直线路径跟踪控制的田间试验;分析了不同速度条件下的动态跟踪控制效果,验证了设计的自动导航控制系统的稳定性和控制精度.试验结果表明:在拖拉机田间作业常见的定速直线行驶工况下,采用基于速度自适应的双目标联合滑模控制方法,拖拉机直线路径跟踪控制的横向位置偏差最大值为10.60 cm,平均绝对偏差在3.50 cm以内;航向角偏差最大值为3.87°,平均绝对偏差在1.70°以内;在进入稳态以后,前轮转向角最大摆动幅度为3°,摆动标准差为0.80°.结论表明,该文提出的基于速度自适应的拖拉机自动导航控制系统,能基本实现不同速度下的直线路径自动跟踪控制.

关键词：机械化、控制系统、导航、拖拉机自动导航、拖拉机-路径动力学模型、滑模控制、速度自适应、仿真分析

所属期刊栏目：33

分类号：TP274.2;S24(自动化技术及设备)

资助基金：国家重点研发计划项目2017YFD0700403;国家高技术研究发展计划863计划项目2013AA102307

在线出版日期：2018-01-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：48-55