研究旨在設(shè)計(jì)出一套農(nóng)用車輛自動(dòng)導(dǎo)航控制系統(tǒng),讓機(jī)器人代替農(nóng)民進(jìn)行田間作業(yè),實(shí)現(xiàn)農(nóng)用車輛自動(dòng)駕駛,從而可以有效提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的作業(yè)精度、生產(chǎn)效率和使用安全性,并且為精細(xì)農(nóng)業(yè)研究提供技術(shù)支持,改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的方法。該文通過GPS/INS(global positioning system/inertial navigation system)組合導(dǎo)航技術(shù)實(shí)時(shí)獲得載體的導(dǎo)航信息(位置、速度、航向、姿態(tài)),根據(jù)導(dǎo)航信息與預(yù)設(shè)軌跡參數(shù)計(jì)算出載體的目標(biāo)前輪轉(zhuǎn)向角,并以該目標(biāo)前輪轉(zhuǎn)向角與當(dāng)前前輪轉(zhuǎn)角的差值作為控制輸入,實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)的精確控制,從而實(shí)現(xiàn)載體的路徑跟蹤控制。同時(shí)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的軟硬件進(jìn)行設(shè)計(jì),并對(duì)系統(tǒng)控制策略進(jìn)行仿真和試驗(yàn)驗(yàn)證。最終結(jié)果表明,本文所設(shè)計(jì)的組合導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度高,其定位精度可達(dá)到0.1⁰.5 m;路徑跟蹤系統(tǒng)誤差小,當(dāng)車速分別為0.5 m/s和1 m/s時(shí),路徑跟蹤的最大橫向誤差分別為0.16 m和0.27 m;整個(gè)系統(tǒng)響應(yīng)速度快,可達(dá)到0.1s。通過將GPS/INS組合導(dǎo)航技術(shù)與線控轉(zhuǎn)向技術(shù)相結(jié)合,能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)用車輛的自動(dòng)駕駛。

【文章頁數(shù)】：8 頁

【文章目錄】：
0 引言
1 系統(tǒng)工作原理
2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    2.1 車載感知單元硬件設(shè)計(jì)
    2.2 GPS模塊
    2.3 主控制器設(shè)計(jì)
3 系統(tǒng)控制策略及算法
    3.1 組合導(dǎo)航算法
        3.1.1 車輛姿態(tài)解算方法設(shè)計(jì)
        3.1.2 捷聯(lián)慣導(dǎo)算法設(shè)計(jì)
        3.1.3 差分GPS算法設(shè)計(jì)
    3.2 路徑跟蹤控制算法設(shè)計(jì)
        3.2.1 預(yù)見點(diǎn)Q以及目標(biāo)點(diǎn)P
        3.2.2 P點(diǎn)附近的車輛運(yùn)動(dòng)方程
        3.2.3 前輪轉(zhuǎn)角算法設(shè)計(jì)
4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    4.1 組合導(dǎo)航系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    4.2 主控制器軟件設(shè)計(jì)
5 試驗(yàn)驗(yàn)證及仿真
    5.1 路徑跟蹤控制仿真
    5.2 轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)控制策略仿真
    5.3 GPS/INS導(dǎo)航驗(yàn)證試驗(yàn)
    5.4 轉(zhuǎn)向控制試驗(yàn)
6 結(jié)論



本文編號(hào)：3906015