水稻插秧機自主行走不僅能夠減輕傳統(tǒng)機插秧作業(yè)過程中的駕駛員疲勞問題,而且能夠有效的提高生產(chǎn)效率。本文對水稻插秧機自主行走過程中的路徑追蹤算法進行研究,結(jié)合水稻田間的實際情況,以久保田SPU-68C型高速水稻插秧機為研究平臺,采用純追蹤模型與模糊控制相結(jié)合的方式對路徑進行追蹤,最后通過路徑追蹤試驗進行驗證,在速度變化的情況下,前視距離能實現(xiàn)自整定,提高了水稻插秧機對復(fù)雜水稻田環(huán)境的魯棒性和適應(yīng)性。本文的研究主要包括以下幾部分:1)通過對水稻插秧機路徑追蹤算法國內(nèi)外現(xiàn)狀的描述,列舉水稻插秧機路徑追蹤過程中使用的模型和常用控制算法,并對此進行分析。對水稻插秧機自主行走過程中的運動學(xué)模型和執(zhí)行機構(gòu)進行建模分析。2)通過對不同算法的優(yōu)缺點進行分析,明確路徑追蹤過程中的橫向偏差、航向偏差和速度變化對追蹤精度的影響,提出了一種基于純追蹤模型的模糊控制算法。通過對橫向偏差、航向偏差和速度變化的模糊控制,在不同橫向偏差、航向偏差和速度的情況下,前視距離可以自整定。在Matlab/Simulink軟件中進行了固定橫向偏差和航向偏差條件下的變加速度的路徑追蹤仿真、固定加速和航向偏差條件下的變橫向偏差的路徑追... 

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究目的與意義
    1.2 國內(nèi)外路徑追蹤研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 水稻插秧機路徑追蹤問題分析
        1.3.1 水稻插秧機模型分析
        1.3.2 路徑追蹤控制算法分析
    1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 技術(shù)路線
    1.5 本章小結(jié)
第二章 自主行走插秧機系統(tǒng)模型研究
    2.1 插秧機人工作業(yè)原理
    2.2 二自由度插秧機模型分析
        2.2.1 水稻插秧機坐標系的獲取
        2.2.2 插秧機運動學(xué)模型
    2.3 自主行走系統(tǒng)模型建立
        2.3.1 插秧機轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型建立
        2.3.2 主變速、插植系統(tǒng)模型建立
    2.4 本章小結(jié)
第三章 水稻插秧機路徑追蹤算法研究
    3.1 水稻插秧機路徑追蹤原理
    3.2 路徑追蹤算法研究
        3.2.1 純追蹤模型建立
        3.2.2 模糊控制算法
        3.2.3 融合純追蹤模型和模糊控制的路徑追蹤算法
    3.3 基于純追蹤模型的模糊自適應(yīng)算法仿真研究
        3.3.1 路徑追蹤仿真模型設(shè)計
        3.3.2 不同加速度下路徑追蹤算法仿真
        3.3.3 不同橫向偏差下路徑追蹤算法仿真
        3.3.4 不同航向偏差下路徑追蹤算法仿真
    3.4 本章小結(jié)
第四章 水稻插秧機路徑追蹤算法的試驗系統(tǒng)搭建
    4.1 路徑追蹤方案總體設(shè)計
    4.2 路徑規(guī)劃
        4.2.1 路徑規(guī)劃設(shè)計
    4.3 執(zhí)行部分總體設(shè)計
        4.3.1 轉(zhuǎn)向模塊及插植手柄模塊設(shè)計
        4.3.2 主變速手柄模塊設(shè)計
    4.4 本章小結(jié)
第五章 插秧機路徑追蹤試驗研究
    5.1 插秧機執(zhí)行機構(gòu)響應(yīng)試驗
    5.2 水稻插秧機直線路徑追蹤試驗
        5.2.1 平坦路徑直線路徑追蹤試驗
    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
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]提高農(nóng)業(yè)機械化水平促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[J]. 羅錫文,廖娟,胡煉,臧英,周志艷.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(01)
[2]國內(nèi)外智能化農(nóng)業(yè)機械裝備發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 鄭文鐘.  現(xiàn)代農(nóng)機. 2015(06)
[3]基于SVR逆向模型的拖拉機導(dǎo)航純追蹤控制方法[J]. 張聞宇,丁幼春,王雪玲,張幸,蔡翔,廖慶喜.  農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2016(01)
[4]農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)研究進展[J]. 胡靜濤,高雷,白曉平,李逃昌,劉曉光.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2015(10)
[5]基于免疫模糊PID的小型農(nóng)業(yè)機械路徑智能跟蹤控制[J]. 熊中剛,葉振環(huán),賀娟,陳連貴,令狐金卿.  機器人. 2015(02)
[6]基于改進粒子群優(yōu)化模糊控制的農(nóng)業(yè)車輛導(dǎo)航系統(tǒng)[J]. 孟慶寬,仇瑞承,張漫,劉剛,張志剛,項明.  農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2015(03)
[7]一種純追蹤模型改進算法[J]. 陳寧,周志峰,王永泉,陳康.  輕工機械. 2014(04)
[8]農(nóng)業(yè)機械導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展分析[J]. 姬長英,周俊.  農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2014(09)
[9]基于級聯(lián)式控制策略的農(nóng)業(yè)機械魯棒自適應(yīng)路徑跟蹤控制[J]. 李逃昌,胡靜濤,高雷.  機器人. 2014(02)
[10]一種與行駛速度無關(guān)的農(nóng)機路徑跟蹤方法[J]. 李逃昌,胡靜濤,高雷,劉曉光,白曉平.  農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2014(02)

博士論文
[1]農(nóng)機導(dǎo)航多模變結(jié)構(gòu)智能控制方法研究[D]. 偉利國.中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院 2015
[2]基于仿人智能控制的無人地面車輛自動駕駛系統(tǒng)研究[D]. 張衛(wèi)忠.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[3]BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論及其在農(nóng)業(yè)機械化中的應(yīng)用研究[D]. 王吉權(quán).沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011

碩士論文
[1]水稻插秧機最優(yōu)覆蓋路徑規(guī)劃研究[D]. 袁加紅.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]拖拉機自動導(dǎo)航系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 賈全.中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院 2013
[3]基于雙激光源定位的插秧機自動駕駛系統(tǒng)研究[D]. 謝昌盛.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012



本文編號：3686910