无沟铺管机北斗导航控制系统设计与试验

摘要：

针对因田间土壤质地不均匀或表面高低不平,无沟铺管机出现行驶偏摆而导致管道铺设弯曲的问题,设计了基于载波相位差分技术的北斗定位系统(Real Time Kinematic-BeiDou Navigation Satellite System,RTK-BDS)的导航控制系统.采用多模态控制策略,通过传感器检测无沟铺管机工作时的左、右行走马达速度,车辆实际平均车速,发动机功率和两侧行走泵的压力等状态参数,并输入到后向反馈(Back Propagation,BP)神经网络,预测铺管机当前状态分类,使用选择器选择模态控制参数,采用自适应比例-积分-微分(Proportion-Integral-Differential,PID)控制算法进行导航控制.经过田间试验,获取铺管机的模态控制参数和BP神经网络训练样本.导航控制系统上线试验结果表明,导航控制横向超调量为4.58 cm,最大横向误差在±4 cm范围内,平均横向误差在±1.5 cm范围内,能够满足铺管机直线性作业要求.

关键词：导航;控制系统;BP神经网络;多模态控制;自适应PID控制;无沟铺管机

所属期刊栏目：37

分类号：S24(农业电气化与自动化)

资助基金：国家重点研发计划课题2016YFC0501305

在线出版日期：2021-08-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：47-54