文献类型：期刊文章

作　　者：张华强[1,2] 王国栋[1] 吕云飞[1] 秦昌礼[1] 刘林[1] 宫金良[1,2]

ZHANG Huaqiang;WANG Guodong;L Yunfei;QIN Changli;LIU Lin;GONG Jinliang(School of Mechanical Engineering,Shangdong University of Technology,Zibo 255049,China;Academy of Ecological Unmanned Farm,Shangdong University of Technology,Zibo 255049,China)

机构地区：[1]山东理工大学机械工程学院,淄博255049 [2]山东理工大学生态无人农场研究院,淄博255049

出　　处：《农业机械学报》

基　　金：山东省引进顶尖人才“一事一议”专项经费项目;中央引导地方科技发展专项资金项目。

年　　份：2020

卷　　号：51

期　　号：9

起止页码：18-25

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2017、CAB、CAS、CSCD、CSCD2019_2020、EI、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：为提高农机作业时直线行驶的精度,提出了一种基于改进纯追踪模型的农机路径跟踪算法。在建立了运动学模型和纯追踪模型的基础上,对农机直线跟踪方法进行研究;针对GPS导航精度易受噪声干扰的问题,通过卡尔曼滤波对航向误差以及横向误差进行了平滑处理,以获取更高精度的航向误差和横向误差;为提高纯追踪模型的自适应能力,以横向误差和航向误差的均方根误差为基础,构建适应度函数,并设计了权重函数,采用横向误差作为主要决策参数,通过粒子群优化(Particle swarm optimization,PSO)算法实时确定纯追踪模型中的前视距离;为使粒子群减少计算时间、尽快进行局部搜索,对PSO算法中惯性权重系数进行了改进。以东方红1104-C型拖拉机为试验平台,设计了农机自动导航控制系统,进行了农田播种试验。结果表明:当农机行驶速度为0.7 m/s时,采用基于改进纯追踪模型的农机路径跟踪算法,直线跟踪的最大横向误差为0.09 m;当行驶距离超过5 m后,最大横向误差为0.02 m,该算法能够有效地提高农机作业时的直线行驶精度。

关 键 词：农业机械 自动导航控制  改进纯追踪模型  粒子群算法 卡尔曼滤波 前视距离  

分 类 号：TP23] S24]