农用车辆自主导航控制系统设计与试验

摘要：

集成软硬件系统搭建了一套农用车辆自主导航系统并进行了试验研究.硬件系统包括传感器、执行器和CAN-Bus通信网络;软件系统基于Windows操作系统、Visual Studio 2005开发环境,采用多线程编程技术开发.依据运动学规律建立了车辆运动模型,依据转向机构闭环响应曲线辨识了转向系统闭环模型,综合2个模型确立了航向与横向控制系统开环传递函数,基于PID理论设计了航向与横向控制器.试验结果表明:软硬件系统运行稳定;初始航向偏差在-86°与84°时,调节时间均在2 s以内,稳定后航向跟踪的精度均在1°以内;初始横向偏差在0.7m和1.2m时,横向偏差的最大值分别为10.4 cm与9.2cm,横向偏差平均值分别为6.4cm与3.5 cm,横向偏差标准差分别为2.6 cm与1.7 cm,横向控制器能够使系统平滑稳定地跟踪期望路径,跟踪精度在厘米级.

关键词：农用车辆、自主导航、控制模型、PID控制

所属期刊栏目：47

分类号：TP274+.2;S219.1(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金项目31301687、江苏省农业科技自主创新资金项目CX151023和国家梨产业技术体系机械岗位项目CARS-29-18

在线出版日期：2016-08-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：42-47