研究旨在設(shè)計出一套農(nóng)用車輛自動導航控制系統(tǒng),讓機器人代替農(nóng)民進行田間作業(yè),實現(xiàn)農(nóng)用車輛自動駕駛,從而可以有效提高農(nóng)業(yè)機械的作業(yè)精度、生產(chǎn)效率和使用安全性,并且為精細農(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)組合導航技術(shù)實時獲得載體的導航信息(位置、速度、航向、姿態(tài)),根據(jù)導航信息與預設(shè)軌跡參數(shù)計算出載體的目標前輪轉(zhuǎn)向角,并以該目標前輪轉(zhuǎn)向角與當前前輪轉(zhuǎn)角的差值作為控制輸入,實現(xiàn)對轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機的精確控制,從而實現(xiàn)載體的路徑跟蹤控制。同時對整個系統(tǒng)的軟硬件進行設(shè)計,并對系統(tǒng)控制策略進行仿真和試驗驗證。最終結(jié)果表明,本文所設(shè)計的組合導航系統(tǒng)定位精度高,其定位精度可達到0.1⁰.5 m;路徑跟蹤系統(tǒng)誤差小,當車速分別為0.5 m/s和1 m/s時,路徑跟蹤的最大橫向誤差分別為0.16 m和0.27 m;整個系統(tǒng)響應速度快,可達到0.1s。通過將GPS/INS組合導航技術(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
    2.1 車載感知單元硬件設(shè)計
    2.2 GPS模塊
    2.3 主控制器設(shè)計
3 系統(tǒng)控制策略及算法
    3.1 組合導航算法
        3.1.1 車輛姿態(tài)解算方法設(shè)計
        3.1.2 捷聯(lián)慣導算法設(shè)計
        3.1.3 差分GPS算法設(shè)計
    3.2 路徑跟蹤控制算法設(shè)計
        3.2.1 預見點Q以及目標點P
        3.2.2 P點附近的車輛運動方程
        3.2.3 前輪轉(zhuǎn)角算法設(shè)計
4 系統(tǒng)軟件設(shè)計
    4.1 組合導航系統(tǒng)軟件設(shè)計
    4.2 主控制器軟件設(shè)計
5 試驗驗證及仿真
    5.1 路徑跟蹤控制仿真
    5.2 轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機控制策略仿真
    5.3 GPS/INS導航驗證試驗
    5.4 轉(zhuǎn)向控制試驗
6 結(jié)論



本文編號：3906015