農(nóng)業(yè)導(dǎo)航小車控制系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-01 10:38
隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展,農(nóng)業(yè)導(dǎo)航小車受到越來(lái)越多人的關(guān)注。本文以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境下的室內(nèi)道路為研究對(duì)象,以滿足小車自動(dòng)完成設(shè)施農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)運(yùn)輸?shù)哪繕?biāo),對(duì)基于紅外導(dǎo)航的農(nóng)業(yè)導(dǎo)航小車進(jìn)行深入研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,通過(guò)對(duì)導(dǎo)航傳感器的分析,綜合考慮選擇紅外傳感器作為小車的導(dǎo)航傳感器。分析農(nóng)業(yè)導(dǎo)航小車驅(qū)動(dòng)方式的類型,根據(jù)研究?jī)?nèi)容選定四輪式小車,其中前輪為驅(qū)動(dòng)輪,驅(qū)動(dòng)輪采用輪轂電機(jī),依靠差速完成轉(zhuǎn)向控制。其次,根據(jù)選定的導(dǎo)航小車類型,設(shè)計(jì)樣車機(jī)械結(jié)構(gòu)及硬件接口電路,并加工裝配樣車,完成導(dǎo)航小車樣車設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)導(dǎo)航小車的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型分析,對(duì)角度偏差和距離偏差的模型關(guān)系建立運(yùn)動(dòng)狀態(tài)模型,對(duì)得到的高階傳遞函數(shù)進(jìn)行降階處理,最終得出系統(tǒng)控制狀態(tài)方程。再次,根據(jù)模糊控制理論,設(shè)計(jì)路徑跟蹤模糊控制器,以角度偏差和距離偏差作為系統(tǒng)的輸入量,以電壓差作為系統(tǒng)的輸出變量,構(gòu)建雙輸入-單輸出模糊控制器。根據(jù)設(shè)計(jì)的模糊控制器,在MATLAB/Simulink環(huán)境下建立仿真模型,仿真結(jié)果表明設(shè)計(jì)的模糊控制器具有良好的穩(wěn)定性和糾偏性能,滿足控制器的設(shè)計(jì)要求。最后,根據(jù)設(shè)計(jì)的樣車,將模糊控制策略應(yīng)用于樣車試驗(yàn)中,試驗(yàn)結(jié)果表明...
【文章來(lái)源】:浙江農(nóng)林大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
激光導(dǎo)引樣機(jī)Fig.1.1Laserguidedprototype
圖 1.1 激光導(dǎo)引樣機(jī)Fig. 1.1 Laser guided prototype江蘇大學(xué)劉軍等[30]設(shè)計(jì)了基于 GPS/INS(Global Positioning System/InertialNavigation System)組合導(dǎo)航的農(nóng)業(yè)車輛,如圖 1.2 所示。通過(guò)組合導(dǎo)航技術(shù)獲得農(nóng)業(yè)車輛的位置、姿態(tài)以及航向等信息,根據(jù)獲得的導(dǎo)航信息和預(yù)定軌跡參數(shù)算出目標(biāo)前輪轉(zhuǎn)向角與當(dāng)前前輪轉(zhuǎn)角的差值,進(jìn)而對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制,最終實(shí)現(xiàn)路徑跟蹤控制。試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)農(nóng)業(yè)車輛行駛速度為 0.5m/s 時(shí),行駛過(guò)程中產(chǎn)生的橫向誤差為 0.16m,導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度在 0.1m~0.5m,滿足了農(nóng)業(yè)車輛自動(dòng)駕駛的功能。
圖 1.3 農(nóng)業(yè)運(yùn)輸導(dǎo)航小車Fig. 1.3 Agricultural transport navigation vehicle等[32]研究了農(nóng)業(yè)專用 AGV 小車,小車為四輪結(jié)構(gòu),后端無(wú)刷直流電機(jī)控制,路徑跟蹤采用模糊控制策略,通過(guò)仿在直線和圓弧路徑跟蹤的效果優(yōu)于常規(guī) PID,其穩(wěn)定性得濤等[33]提出了基于模糊控制的純追蹤路徑跟蹤方法,并航插秧機(jī),能夠較好的提高路徑跟蹤系統(tǒng)的穩(wěn)定性,但是的穩(wěn)態(tài)偏差問(wèn)題一直未能解決;楊玨等[34]提出基于模糊控制算法,該控制算法能夠較好的提高了鉸接式車輛橫向但是在車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的震動(dòng),導(dǎo)致路徑糾偏產(chǎn)]提出基于模糊控制的 4 輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)小車軌跡跟蹤研究,較快的跟蹤目標(biāo)軌跡,但由于智能車是 4 輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng),增。等[36]對(duì)拖掛式機(jī)器人路徑跟蹤控制進(jìn)行了研究,提出快xploring Random Tree,RRT)算法,將該算法與路徑跟蹤
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]植物工廠中移動(dòng)平臺(tái)導(dǎo)引系統(tǒng)的路徑校正控制方法研究[J]. 高振銘,徐麗明,李超,邢潔潔,劉文,史麗娜,卜云龍. 農(nóng)機(jī)化研究. 2017(12)
[2]給定速度需求的移動(dòng)機(jī)器人路徑跟蹤控制與實(shí)驗(yàn)[J]. 顧萬(wàn)里,胡云峰,宮洵,蔡碩,陳虹. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(10)
[3]自主導(dǎo)航農(nóng)業(yè)車輛的全景視覺同時(shí)定位與地圖創(chuàng)建[J]. 李盛輝,夏春華,姬長(zhǎng)英,周俊,田光兆. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2017(03)
[4]DSP2812硬件電路設(shè)計(jì)[J]. 江麗,肖思其. 電子技術(shù)與軟件工程. 2017(11)
[5]基于片上系統(tǒng)的時(shí)鐘復(fù)位設(shè)計(jì)[J]. 任思偉,唐代飛,祝曉笑,劉昌舉,劉戈揚(yáng),翟江皞. 半導(dǎo)體光電. 2017(02)
[6]基于路徑跟蹤控制方法的拖掛式機(jī)器人系統(tǒng)路徑規(guī)劃算法[J]. 方曉波,錢宏,劉朕明,孟德壯. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2017(04)
[7]無(wú)人駕駛鉸接式車輛強(qiáng)化學(xué)習(xí)路徑跟蹤控制算法[J]. 邵俊愷,趙翾,楊玨,張文明,康翌婷,趙鑫鑫. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(03)
[8]應(yīng)用于電動(dòng)汽車的電機(jī)特點(diǎn)分析[J]. 張劍. 電子世界. 2017(06)
[9]新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)關(guān)鍵技術(shù)[J]. 胡勇,關(guān)天聰,譚永獎(jiǎng),李志輝. 電子測(cè)試. 2017(04)
[10]基于導(dǎo)管機(jī)器人的變論域模糊PID控制研究[J]. 陳果,劉金根,韓世鵬. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2018(02)
博士論文
[1]基于虛擬現(xiàn)實(shí)的拖拉機(jī)雙目視覺導(dǎo)航試驗(yàn)方法研究[D]. 翟志強(qiáng).中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]模糊結(jié)構(gòu)元理論拓展及其決策應(yīng)用[D]. 岳立柱.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]多維多重模糊推理在網(wǎng)絡(luò)故障診斷中的應(yīng)用[D]. 趙蕾.電子科技大學(xué) 2016
[2]AGV小車軌跡跟蹤控制策略的研究[D]. 程航.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[3]設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)導(dǎo)航控制系統(tǒng)研究[D]. 姚燚.江蘇大學(xué) 2016
[4]基于變論域模糊推理的非穩(wěn)態(tài)傳熱學(xué)反問(wèn)題研究[D]. 冉文.重慶大學(xué) 2016
[5]全方位移動(dòng)AGV智能控制技術(shù)研究[D]. 楊天旭.南京航空航天大學(xué) 2016
[6]AGV路徑跟蹤控制研究[D]. 劉景檸.江西理工大學(xué) 2015
[7]輪式巡邏機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究[D]. 陸鈞.重慶大學(xué) 2015
[8]基于模糊推理的室內(nèi)定位方法研究[D]. 郭偉奇.電子科技大學(xué) 2015
[9]磁導(dǎo)航式差速AGV的結(jié)構(gòu)及控制設(shè)計(jì)[D]. 楊先龍.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[10]基于模糊控制的生產(chǎn)存儲(chǔ)控制策略[D]. 薛海濤.東北大學(xué) 2012
本文編號(hào):3562202
【文章來(lái)源】:浙江農(nóng)林大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
激光導(dǎo)引樣機(jī)Fig.1.1Laserguidedprototype
圖 1.1 激光導(dǎo)引樣機(jī)Fig. 1.1 Laser guided prototype江蘇大學(xué)劉軍等[30]設(shè)計(jì)了基于 GPS/INS(Global Positioning System/InertialNavigation System)組合導(dǎo)航的農(nóng)業(yè)車輛,如圖 1.2 所示。通過(guò)組合導(dǎo)航技術(shù)獲得農(nóng)業(yè)車輛的位置、姿態(tài)以及航向等信息,根據(jù)獲得的導(dǎo)航信息和預(yù)定軌跡參數(shù)算出目標(biāo)前輪轉(zhuǎn)向角與當(dāng)前前輪轉(zhuǎn)角的差值,進(jìn)而對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制,最終實(shí)現(xiàn)路徑跟蹤控制。試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)農(nóng)業(yè)車輛行駛速度為 0.5m/s 時(shí),行駛過(guò)程中產(chǎn)生的橫向誤差為 0.16m,導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度在 0.1m~0.5m,滿足了農(nóng)業(yè)車輛自動(dòng)駕駛的功能。
圖 1.3 農(nóng)業(yè)運(yùn)輸導(dǎo)航小車Fig. 1.3 Agricultural transport navigation vehicle等[32]研究了農(nóng)業(yè)專用 AGV 小車,小車為四輪結(jié)構(gòu),后端無(wú)刷直流電機(jī)控制,路徑跟蹤采用模糊控制策略,通過(guò)仿在直線和圓弧路徑跟蹤的效果優(yōu)于常規(guī) PID,其穩(wěn)定性得濤等[33]提出了基于模糊控制的純追蹤路徑跟蹤方法,并航插秧機(jī),能夠較好的提高路徑跟蹤系統(tǒng)的穩(wěn)定性,但是的穩(wěn)態(tài)偏差問(wèn)題一直未能解決;楊玨等[34]提出基于模糊控制算法,該控制算法能夠較好的提高了鉸接式車輛橫向但是在車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的震動(dòng),導(dǎo)致路徑糾偏產(chǎn)]提出基于模糊控制的 4 輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)小車軌跡跟蹤研究,較快的跟蹤目標(biāo)軌跡,但由于智能車是 4 輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng),增。等[36]對(duì)拖掛式機(jī)器人路徑跟蹤控制進(jìn)行了研究,提出快xploring Random Tree,RRT)算法,將該算法與路徑跟蹤
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]植物工廠中移動(dòng)平臺(tái)導(dǎo)引系統(tǒng)的路徑校正控制方法研究[J]. 高振銘,徐麗明,李超,邢潔潔,劉文,史麗娜,卜云龍. 農(nóng)機(jī)化研究. 2017(12)
[2]給定速度需求的移動(dòng)機(jī)器人路徑跟蹤控制與實(shí)驗(yàn)[J]. 顧萬(wàn)里,胡云峰,宮洵,蔡碩,陳虹. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(10)
[3]自主導(dǎo)航農(nóng)業(yè)車輛的全景視覺同時(shí)定位與地圖創(chuàng)建[J]. 李盛輝,夏春華,姬長(zhǎng)英,周俊,田光兆. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2017(03)
[4]DSP2812硬件電路設(shè)計(jì)[J]. 江麗,肖思其. 電子技術(shù)與軟件工程. 2017(11)
[5]基于片上系統(tǒng)的時(shí)鐘復(fù)位設(shè)計(jì)[J]. 任思偉,唐代飛,祝曉笑,劉昌舉,劉戈揚(yáng),翟江皞. 半導(dǎo)體光電. 2017(02)
[6]基于路徑跟蹤控制方法的拖掛式機(jī)器人系統(tǒng)路徑規(guī)劃算法[J]. 方曉波,錢宏,劉朕明,孟德壯. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2017(04)
[7]無(wú)人駕駛鉸接式車輛強(qiáng)化學(xué)習(xí)路徑跟蹤控制算法[J]. 邵俊愷,趙翾,楊玨,張文明,康翌婷,趙鑫鑫. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(03)
[8]應(yīng)用于電動(dòng)汽車的電機(jī)特點(diǎn)分析[J]. 張劍. 電子世界. 2017(06)
[9]新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)關(guān)鍵技術(shù)[J]. 胡勇,關(guān)天聰,譚永獎(jiǎng),李志輝. 電子測(cè)試. 2017(04)
[10]基于導(dǎo)管機(jī)器人的變論域模糊PID控制研究[J]. 陳果,劉金根,韓世鵬. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2018(02)
博士論文
[1]基于虛擬現(xiàn)實(shí)的拖拉機(jī)雙目視覺導(dǎo)航試驗(yàn)方法研究[D]. 翟志強(qiáng).中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]模糊結(jié)構(gòu)元理論拓展及其決策應(yīng)用[D]. 岳立柱.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]多維多重模糊推理在網(wǎng)絡(luò)故障診斷中的應(yīng)用[D]. 趙蕾.電子科技大學(xué) 2016
[2]AGV小車軌跡跟蹤控制策略的研究[D]. 程航.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[3]設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)導(dǎo)航控制系統(tǒng)研究[D]. 姚燚.江蘇大學(xué) 2016
[4]基于變論域模糊推理的非穩(wěn)態(tài)傳熱學(xué)反問(wèn)題研究[D]. 冉文.重慶大學(xué) 2016
[5]全方位移動(dòng)AGV智能控制技術(shù)研究[D]. 楊天旭.南京航空航天大學(xué) 2016
[6]AGV路徑跟蹤控制研究[D]. 劉景檸.江西理工大學(xué) 2015
[7]輪式巡邏機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究[D]. 陸鈞.重慶大學(xué) 2015
[8]基于模糊推理的室內(nèi)定位方法研究[D]. 郭偉奇.電子科技大學(xué) 2015
[9]磁導(dǎo)航式差速AGV的結(jié)構(gòu)及控制設(shè)計(jì)[D]. 楊先龍.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[10]基于模糊控制的生產(chǎn)存儲(chǔ)控制策略[D]. 薛海濤.東北大學(xué) 2012
本文編號(hào):3562202
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