在農(nóng)業(yè)機(jī)械化快速發(fā)展的大好形勢(shì)下,以農(nóng)業(yè)機(jī)械為載體,發(fā)展智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械能夠有效地提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率、較少環(huán)境污染,高效利用農(nóng)業(yè)資源,取得經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益。本文以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)車輛精確導(dǎo)航為目的,搭建了智能化農(nóng)業(yè)車輛試驗(yàn)平臺(tái),采用 RTK-DGPS（Real time kinematics Differential GPS,實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分 GPS）導(dǎo)航方式,深入研究了 PID（Proportion Integration Differentiation,比例積分微分）、FOPID（Fractional order PID,分?jǐn)?shù)階 PID）以及 ADRC（Active Disturbances Rejection Controller,自抗擾控制器）控制算法。主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下:1、搭建了智能化農(nóng)業(yè)車輛試驗(yàn)平臺(tái)。以穩(wěn)定可靠、精度高、響應(yīng)快、易于控制為目標(biāo)設(shè)計(jì)試驗(yàn)平臺(tái),試驗(yàn)平臺(tái)包括傳感器系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)與CAN-Bus通信網(wǎng)絡(luò)。傳感器系統(tǒng)中,RTK-DGPS、慣性傳感器、絕對(duì)式編碼器與增量式編碼器分別用于測(cè)量車輛全局定位信息、車輛傾斜姿態(tài)、轉(zhuǎn)向輪偏角與車輛前進(jìn)速度,通過對(duì)原始傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行... 

【文章來源】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：137 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－３除草機(jī)器人平臺(tái)??－－

ｐｒｏｃｅｓｓ＿ＧＰＳｊｐａｃｋｅｔ（）函數(shù)是實(shí)現(xiàn)ＮＭＥＡ－０１８３協(xié)議語句解析的關(guān)鍵，圖２－４??中同時(shí)給出了此函數(shù)的流程。函數(shù)開始后，應(yīng)用ｐｅｅｋＢｙｔｅＯ函數(shù)從隊(duì)列中提取字符；??然后判斷是否為幀頭符號(hào)（ＡＳＣＩＩ為０ｘ２４），若“否”則將此字符清除出隊(duì)列，若??“是”則提取幀頭后面的字符；判斷是否為字段分隔符“，”（ＡＳＣＩＩ為０ｘ２Ｃ），若“是”??則逗號(hào)計(jì)數(shù)加一，若“否”則根據(jù)逗號(hào)計(jì)數(shù)判別相應(yīng)的ＧＰＳ參數(shù)；判斷是否到達(dá)幀尾，??若否則繼續(xù)提取幀頭后面的字符，若是則解析的字符清除出隊(duì)列；最后，通過判斷隊(duì)??列是否為空跳出函數(shù)體。??２．３．２車輛傾斜姿態(tài)測(cè)量??慣性傳感器用來檢測(cè)車輛的航向角ｙａｗ、橫滾角ｒｏｌｌ與俯仰角ｐｉｔｃｈ。測(cè)量車輛的??傾斜姿態(tài)（ｒｏｌｌ與ｐｉｔｃｈ）用于補(bǔ)償桿臂效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)車輛在凹凸不平的土壤環(huán)境下精確定??位。慣性傳感器選用Ｃｒｏｓｓｂｏｗ公司的ＮＡＶ４４０型號(hào)慣性傳感器，主要技術(shù)參數(shù)如表??２－２所示。??表２－２?ＮＡＶ４４０慣性傳感器主要技術(shù)參數(shù)??Ｔａｂ．２－２?Ｍａｉｎ?ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?〇｛ＮＡＶ４４０?ｉｎｅｒｔｉａｌ?ｓｅｎｓｏｒ??１目?參數(shù)??橫滾角

°?０?５０ｉｏｏ１５０＂＂＂■＾０＂＂＂＂＾０＂＂＂■３００ｉ＾ｏＴｏｏ??角度／?（＂）??圖２－７編碼器線性輸出測(cè)量曲線??Ｆｉｇ．２－７?Ｌｉｎｅａｒ?ｏｕｔｐｕｔ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ｅｎｃｏｄｅｒ??轉(zhuǎn)向輪偏角測(cè)量節(jié)點(diǎn)采用ＡＴｍｅｇａｌ６單片機(jī)作為控制器，利用單片機(jī)內(nèi)部一個(gè)１０??位逐次逼近型的模數(shù)控制器采集編碼器的電壓信號(hào)，測(cè)量精度為０．３６°，轉(zhuǎn)向輪偏角??的計(jì)算公式為??５＝（Ｕ－ＵＪｘ＾ｙ?（２－１）??式（２－１）中，６為轉(zhuǎn)向輪偏角（°）；?為基準(zhǔn)電壓（ｖ），即編碼器固定后，測(cè)量前輪轉(zhuǎn)角??為零時(shí)編碼器的輸出電壓，？?ｔ／為當(dāng)前時(shí)刻編碼器的輸出電壓（Ｖ）。??編碼器的安裝如圖２－８所示。??ｍｍ??圖２－８?Ａｎｇｔｒｏｎ－ＲＥ－３８－Ｖ－０５－Ｌｉｔｅ傳感器安裝示意圖??Ｆｉｇ．２－８?Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ａｎｇｔｒｏｎ－ＲＥ－３８－Ｖ－０５－Ｌｉｔｅ??２．３．３．２車輛行駛速度測(cè)量??車輛行駛速度由Ｅ６Ｂ２－ＣＷＺ６Ｃ型增量式旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)量，傳感器的主要技術(shù)參??數(shù)如表２－６所示。??２８??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]聯(lián)合收獲機(jī)導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 張美娜,尹文慶,錢燕,馮學(xué)斌.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2011(S1)
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[3]基于激光導(dǎo)航的果園拖拉機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)[J]. 劉沛,陳軍,張明穎.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2011(03)
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[6]東方紅X-804拖拉機(jī)的DGPS自動(dòng)導(dǎo)航控制系統(tǒng)[J]. 羅錫文,張智剛,趙祚喜,陳斌,胡煉,吳曉鵬.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2009(11)
[7]聯(lián)合收割機(jī)工作過程智能監(jiān)控裝置的系統(tǒng)集成[J]. 魏新華,李耀明,陳進(jìn),宋壽鵬,顧建,左志宇,倪軍.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2009(S2)
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[10]基于Kalman濾波和純追蹤模型的農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航控制[J]. 張智剛,羅淆文,趙祚喜,黃沛琛.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2009(S1)

博士論文
[1]農(nóng)業(yè)機(jī)器人視覺導(dǎo)航系統(tǒng)及其光照問題的研究[D]. 安秋.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
[2]農(nóng)用輪式移動(dòng)機(jī)器人視覺導(dǎo)航系統(tǒng)的研究[D]. 周俊.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003
[3]自主行走農(nóng)業(yè)機(jī)器人視覺導(dǎo)航信息處理技術(shù)研究[D]. 沈明霞.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2001

碩士論文
[1]基于CAN總線輪式農(nóng)業(yè)移動(dòng)平臺(tái)通訊子系統(tǒng)的研究[D]. 趙先雷.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3211626