近年來,隨著我國北斗衛(wèi)星定位技術(shù)和自動化技術(shù)的不斷發(fā)展和進步,為農(nóng)機自動駕駛設(shè)備的研發(fā)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。農(nóng)機自動駕駛控制技術(shù)是集嵌入式、數(shù)據(jù)通訊、衛(wèi)星定位、自動控制和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為一體的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù),在農(nóng)業(yè)科技應(yīng)用方面具有很好的實用價值。本文通過對農(nóng)機自動駕駛系統(tǒng)的功能需求分析,設(shè)計了基于stm32嵌入式處理器+μC/OS-III操作系統(tǒng)的解決方案。在硬件設(shè)計方案中,采用了stm32f767微控制器作為系統(tǒng)的控制核心,利用北斗系統(tǒng)定位模塊采集農(nóng)機的位置信息,角度傳感器模塊采集農(nóng)機前輪轉(zhuǎn)角信息,并設(shè)計了串口采集模塊,滿足了整個硬件系統(tǒng)的需求。在軟件設(shè)計方案中,搭載了嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-III,來保證系統(tǒng)的實時性和可操作性,利用c語言進行主控軟件的層次性設(shè)計。在主控軟件的控制下,農(nóng)機完成路徑追蹤和航向追蹤,最終達到能夠按照設(shè)定的路線自動駕駛功能,橫向誤差在正負(fù)3.2cm以內(nèi)。本文設(shè)計的農(nóng)機自動駕駛系統(tǒng)具有成本低、實時強、高性能等特點。本文以春耕作業(yè)拖拉機為測試平臺,經(jīng)過水泥路面測試和田間作業(yè)測試,結(jié)果表明,系統(tǒng)的設(shè)計符合實際的要求,系統(tǒng)整體運行穩(wěn)定可靠,設(shè)計合理、有效,最終實現(xiàn)自動駕... 

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景與意義
        1.1.1 課題的研究背景
        1.1.2 課題的研究意義
    1.2 自動化控制的研究現(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 論文研究工作及內(nèi)容安排
        1.3.1 論文的研究工作
        1.3.2 論文的內(nèi)容安排
第2章 農(nóng)機自動駕駛控制系統(tǒng)需求分析
    2.1 嵌入式技術(shù)分析與應(yīng)用
        2.1.1 嵌入式處理器
        2.1.2 嵌入式操作系統(tǒng)
    2.2 定位技術(shù)分析與應(yīng)用
        2.2.1 北斗衛(wèi)星定位原理
        2.2.2 NEMA-0183通信協(xié)議
        2.2.3 差分定位技術(shù)
    2.3 車輛控制方法
        2.3.1 航向追蹤控制策略
        2.3.2 路徑追蹤控制策略
    2.4 卡爾曼濾波技術(shù)
    2.5 總體設(shè)計方案
    2.6 本章小結(jié)
第3章 基于stm32的農(nóng)機自動駕駛系統(tǒng)硬件實現(xiàn)
    3.1 系統(tǒng)硬件的總體設(shè)計
    3.2 系統(tǒng)控制器的硬件實現(xiàn)
        3.2.1 控制器處理器的選型
        3.2.2 串口接口電路設(shè)計
        3.2.3 AD/DA數(shù)據(jù)采集電路
        3.2.4 復(fù)位及JTAG電路
    3.3 系統(tǒng)電源模塊的功能實現(xiàn)
    3.4 系統(tǒng)航姿模塊的選型
    3.5 系統(tǒng)轉(zhuǎn)向控制模塊的選型
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于stm32的農(nóng)機自動駕駛系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)
    4.1 系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計
    4.2 嵌入式應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境
        4.2.1 軟件開發(fā)流程
        4.2.2 嵌入式系統(tǒng)μC/OS-III的移植
    4.3 定位模塊解析程序設(shè)計
    4.4 界面顯示模塊程序設(shè)計
    4.5 控制算法模塊設(shè)計
    4.6 本章小結(jié)
第5章 農(nóng)機自動駕駛系統(tǒng)調(diào)試與田間測試
    5.1 系統(tǒng)基本測試
        5.1.1 定位模塊的測試
        5.1.2 航姿和角度傳感器測試
        5.1.3 控制界面的測試
        5.1.4 轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的測試
    5.2 農(nóng)機系統(tǒng)聯(lián)調(diào)與田間測試
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于變論域模糊PID控制和KNX技術(shù)的LED照明系統(tǒng)[J]. 吳起行,王凱.  浙江科技學(xué)院學(xué)報. 2018(06)
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碩士論文
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[4]基于GNSS農(nóng)機導(dǎo)航姿態(tài)校準(zhǔn)研究[D]. 胡雷.上海工程技術(shù)大學(xué) 2016
[5]智能農(nóng)機液壓轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)[D]. 陳寧.上海工程技術(shù)大學(xué) 2015
[6]基于雙天線GPS車輛自主駕駛系統(tǒng)研究[D]. 周麗娟.南昌航空大學(xué) 2014



本文編號：3719824