基于数据融合的农机自动导航控制方法研究

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随着社会的进步,我国城镇化速度加快,农业从业人员和有效耕地面积逐渐减少,影响农业发展的进程,因此,农机自动导航技术的研究具有重大的现实意义。农机自动导航技术是实现“智慧农业”、“精准农业”的重要一环,而农机自动化则是时代发展的大势所趋。本文依据数据融合技术对农机自动导航控制方法进行研究,主要研究内容如下:(1)首先,通过查阅国内外相关参考文献分析了农机自动导航控制方法的研究现状;其次,研究了差分全球定位导航系统,并建立了各个定位坐标系之间的转换关系。(2)研究了农机自动导航系统的横向误差控制。在农机二轮模型和运动学模型的基础上,对横向误差控制进行研究。在横向误差控制中,使用纯追踪算法研究农机对预设路径的追踪,为保证实际路径更好的收敛于预设路径,通过模糊控制改进纯追踪算法,设置相应的隶属度函数,构建前视距离与横向误差和航向误差之间的模糊控制规则,保障前视距离能够实时调整,以PID算法对前轮转角进行控制。(3)研究了农机在田间的整体路径规划问题,同时,设计了农机地头换行路径。在地头换行路径的设计中,为保障农田的有效耕种面积和农机换行时的稳定性,以鱼尾形换行路径为基础,通过加入过渡曲线保障直线作业路径与换行路径之间的平滑性,设计了非切线圆鱼尾形换行路径。(4)为了测试农机自动导航系统路径追踪的有效性,设计实车实验,并进行实验平台的构建,控制车辆进行预设路径追踪实验,实验结果表明农机自动导航系统能够有效完成对预设路径的追踪。
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