拖拉機(jī)自動導(dǎo)航技術(shù)是當(dāng)前精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中最活躍的研究領(lǐng)域之一,也是未來農(nóng)機(jī)智能化作業(yè)的主要手段。本文根據(jù)拖拉機(jī)作業(yè)工況復(fù)雜,作業(yè)環(huán)境惡劣以及作業(yè)路徑精度要求高等特點(diǎn)對農(nóng)業(yè)車輛GPS自動導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究。主要研究內(nèi)容如下：（1）測試優(yōu)選液壓換向閥。設(shè)計(jì)了導(dǎo)航專用液壓控制閥測試平臺,該平臺可以實(shí)時采集被測閥各口流量、壓力,并通過RS485總線傳輸至上位機(jī)進(jìn)行分析、處理；提出了依照死區(qū)特性和速度特性評價方向控制閥的方法,評測了電磁換向閥、電液伺服閥和比例方向閥的性能,最終選定比例閥KDG4V-3S-33C22A作為方向控制閥。（2）設(shè)計(jì)導(dǎo)航閥組。以比例方向閥為核心,利用多種插裝閥設(shè)計(jì)了拖拉機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)換向閥組：該閥組通過MBS1250壓力傳感器判斷駕駛狀態(tài)（手動或自動）,采用伊頓DPS2-10邏輯插裝閥實(shí)現(xiàn)手動、自動油路切換,利用兩個SPC2-10止回閥組成液壓鎖防止比例閥因?yàn)樾孤对蛟斐赊D(zhuǎn)向誤差。最后利用該導(dǎo)航閥組對福田雷沃M1004拖拉機(jī)進(jìn)行了電液改造,實(shí)現(xiàn)了拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向的電信號控制。（3）搭建拖拉機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)硬件平臺。設(shè)計(jì)了基于PIC18F2580芯片的導(dǎo)航控制器,結(jié)合Trimb... 

【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院北京市

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 研究歷史與現(xiàn)狀
    1.3 農(nóng)業(yè)機(jī)械自動導(dǎo)航系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析
        1.3.1 導(dǎo)航定位傳感器
        1.3.2 車輛導(dǎo)航控制方法
    1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
        1.4.1 主要研究內(nèi)容
        1.4.2 技術(shù)路線
    1.5 本章小結(jié)
第二章 拖拉機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    2.1 核心控制閥選型與導(dǎo)航閥組設(shè)計(jì)
        2.1.1 導(dǎo)航專用液壓換向閥測試平臺
        2.1.2 性能試驗(yàn)
        2.1.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
        2.1.4 導(dǎo)航閥組設(shè)計(jì)
    2.2 GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)
        2.2.1 系統(tǒng)組成與定位原理
        2.2.2 RTK-GPS技術(shù)
        2.2.3 NMEA通訊協(xié)議
        2.2.4 高斯-克呂格投影
        2.2.5 GPS設(shè)備選型
    2.3 控制系統(tǒng)
        2.3.1 車載計(jì)算機(jī)
        2.3.2 導(dǎo)航控制器
    2.4 傳感器測量系統(tǒng)
        2.4.1 前輪轉(zhuǎn)角測量系統(tǒng)
        2.4.2 駕駛模式監(jiān)測
        2.4.3 拖拉機(jī)姿態(tài)角測量
    2.5 本章小結(jié)
第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)
    3.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)目標(biāo)
    3.2 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)
    3.3 主要類模塊設(shè)計(jì)
        3.3.1 數(shù)據(jù)通訊模塊
        3.3.2 NMEA數(shù)據(jù)解析模塊
        3.3.3 路徑相關(guān)模塊
        3.3.4 控制決策模塊
        3.3.5 控制對象模塊
    3.4 窗體設(shè)計(jì)
        3.4.1 窗體設(shè)計(jì)概述
        3.4.2 虛擬場景顯示
        3.4.3 地圖顯示
    3.5 本章小結(jié)
第四章 導(dǎo)航控制方法研究
    4.1 拖拉機(jī)導(dǎo)航控制原理
    4.2 路徑跟蹤控制方法研究
        4.2.1 模糊控制導(dǎo)航算法
        4.2.2 自適應(yīng)模糊控制導(dǎo)航算法
        4.2.3 基于純追蹤模型的路徑跟蹤控制算法
    4.3 基于Matlab/Simulink的純追蹤模型仿真分析
        4.3.1 Simulink仿真程序設(shè)計(jì)
        4.3.2 仿真結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 拖拉機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)試驗(yàn)研究
    5.1 平坦路面導(dǎo)航控制試驗(yàn)
        5.1.1 試驗(yàn)場地
        5.1.2 試驗(yàn)方法與結(jié)果分析
    5.2 田間試驗(yàn)
        5.2.1 試驗(yàn)場地
        5.2.2 試驗(yàn)方法與結(jié)果分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]我國發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的必要性與應(yīng)用前景[J]. 靳雙珍,劉國順,閆新甫,史宏志,程龍.  浙江農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(02)
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[10]拖拉機(jī)自動轉(zhuǎn)向最優(yōu)控制方法的研究[J]. 呂安濤,宋正河,毛恩榮.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2006(08)

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]基于GPS和傳感技術(shù)的農(nóng)用車輛自動導(dǎo)航系統(tǒng)的研究[D]. 馮雷.浙江大學(xué) 2004
[3]農(nóng)用輪式移動機(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

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



本文編號：3473511