喷施作业植保无人机的轨迹优化与控制方法

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为了有效解决植保无人机(UAV)在喷施作业中存在的大面积重喷和漏喷问题,提出了改进的Dubins避障路径规划方法.首先,建立了植保四旋翼UAV的运动模型和障碍模型;然后,利用遗传算法对Dubins避障路径规划方法进行了优化;最后,通过引入模糊算法对外界干扰进行估计,设计了反步鲁棒控制律,利用滑模滤波器来对虚拟指令进行滤波,确保植保UAV能够准确跟踪最优路径.仿真结果表明:改进避障路径规划算法和反步鲁棒控制律在兼顾轨迹长度的同时,使重喷、漏喷面积下降了66.4%,且能够包容外界干扰的影响,与模糊免疫PID控制律相比,更能准确地跟踪避障路径规划算法输出的轨迹指令.
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