基于自校准变结构Kalman的农机导航BDS失锁续航方法

针对农机自动导航作业过程中存在的BDS信号失锁导致系统突然失控的问题,提出了一种适用于轮式农机的基于自校准变结构Kalman滤波器的农机导航BDS失锁续航方法。依据4自由度农机运动学模型,设计了BDS/INS信息融合Kalman滤波器;进行INS导航定位误差不确定度分析,并设计了基于自回归模型的航向校准方法、INS传感器角速率测量零偏实时校准方法,结合上述方法设计了自校准变结构滤波器,进行位姿信息处理,结合导航跟踪控制方法实现失锁续航功能。根据分米级精度要求,进行了机器人直线、矩形路径失锁续航试验和农机田间直线续航试验。机器人续航试验结果表明:行驶速度为1 m/s时,与运用未校准滤波器的续航系统相比,该方法实际平均横向偏差减小34%,横向偏差达到20 cm时机器人在路径上的平均行驶距离提高80%。农机田间续航试验结果表明:行驶速度为1 m/s时,在实际偏差小于20 cm的条件下,农机在路径上的行驶平均距离达到16. 65 m。     

农机导航自校正模型控制方法研究

针对运动学模型中的近似条件对模型控制方法曲线路径跟踪精度的影响,提出了一种农机导航自校正模型控制方法。该方法采用模型控制方法设计控制律,并采用模糊控制方法自适应地在线调节模型控制律的控制量。农业机械的路径跟踪实验结果表明,该方法既保留了模型控制方法在直线路径跟踪方面的优点,又弥补了模型控制方法在曲线路径跟踪方面的缺陷。当速度为1.0 m/s时,直线路径跟踪最大横向偏差小于0.064 9 m,曲线路径跟踪的最大横向偏差小于0.185 7 m。     

农机导航自校正模型控制方法探讨

针对运动学模型中的类似条件对模型管控模式曲线路径追踪精度的影响,给出农机导航自校正模型管控模式.此模式使用模型控制模式预设管控律,并使用模具管控模式自适应地网络调整模型进行管控.农业器械的途径追踪试验成果说明,此模式即保存了管控模式在直线路径追踪层面的优势,又填补了模型管控模式在路径追踪层面的空白.     

农机自动导航控制决策方法与软件系统

为实现农机自动导航控制,兼顾系统成本和作业效率,对农机自动导航控制决策方法进行了研究,并设计开发了一种导航软件系统。首先,系统根据获取的农田边界、农田形状及作业需求进行路径规划。其次,采用简化二轮车运动学模型,采用模糊控制进行导航决策控制,模糊控制器的输入参数为农机横向偏差和航向偏差,输出参数为前轮转角信息。最后,导航系统根据转角信息,由PLC控制器控制方向盘转动,从而实现导航控制。导航软件采用模块化设计思想,由串口数据通讯、数据分析与处理、数据与图形显示和数据存储4个模块构成,基于C++/MFC语言编写实现。系统还可在导航结束后,对导航偏差数据进行保存,便于试验后进行误差分析。试验结果表明：农机自动导航控制决策方法可以实现较好的控制精度,软件系统界面友好、通讯稳定、功能较为齐全,满足农机田间自动导航作业的需求。     

农机导航自校正模型控制方法探讨

随着科学技术的发展,农业生产中科学技术应用水平越来越高,农业生产逐渐的朝着精准农业方向发展,农业自动导航作为精准农业生产技术体系发展中的重要构成,对于农业生产整个过程都有着积极地推动作用,文章从运动学模型的角度对农机导航自校正模型控制进行了简要分析.     

基于滑模变结构的农机路径跟踪控制算法研究

为提高农机路径跟踪时的精确性，提出了一种基于滑模变结构的路径跟踪控制算法，并运用滑模变结构算法设计了自动驾驶控制器，通过简化农机车辆模型与线性化二自由度模型，求解出滑模变结构控制器的控制规律。通过在Simulink与CarSim中建立联合仿真模型验证控制器的可行性，结果表明：基于滑模变结构的农机路径跟踪控制算法的车辆作业转弯时横向偏差可控制在0.45m之内，实际行走路径与预设路径基本吻合，较加入预瞄模块的PID控制算法控制精度得到提高，满足自动驾驶农机路径跟踪精度及实时性的需求，可为农机路径跟踪控制的研究提供参考。     

农机BDS/INS组合导航算法研究

针对农机在环境干扰情况下BDS失调、INS单独导航误差大的不足,以BDS/INS两者间位置、速度差值为模型,提出蜂群算法优化BP神经网络辅助卡尔曼滤波的算法组合导航,精准定位农机位置速度信息.BDS有效时,BDS/INS组合导航结合卡尔曼滤波,校正INS的位置、速度偏差,BP神经网络进行训练模式;BDS失调时,BP神经...     

基于Android的农机导航管理系统研究与设计

农机自动导航技术是精准农业研究中的关键技术之一。为解决国内现有农机导航系统的人机交互体验差、信息化和智能化程度不高的问题,结合农机自动导航作业功能需求和Android移动平台的优点,设计并实现了一套基于Android的导航管理系统。系统包含农机作业参数管理、农田地理信息管理、作业路径规划、导航实时监控和历史作业数据管理等功能模块。将该系统应用于农田自动导航试验中,结果显示:系统运行稳定可靠,人机交互体验性好,能够有效实现农机自动导航中的管理和监控功能。     

关于新疆建设兵团农机应用卫星导航的考察报告

<正>为学习和借鉴新疆建设兵团农机应用卫星导航的经验,适时推动《湖北省北斗导航应用示范项目—现代农业应用示范项目》的落地实施。经省农机局批准,省总站于2015年4月15~21日组织宜昌、襄阳、天门等地农机局、农机推广站和农机合作社有关人员实地考察了新疆建设兵团第五师、第六师、第八师及下属部分团场、芳草湖农场、共青团农场、彤鑫农机合作社、银丰农机装备公司等10多个地方;通过召开座谈会、观摩作业现场和与机手、企业     

基于卫星导航的农机自动驾驶控制技术研究

近年来我国的农业机械化得到了快速发展,农机技术也得到了明显提升,随着农机自动化水平的逐渐提升,农机的结构和功能也趋于完善.自动驾驶是农业机械自动化技术发展的必然趋势,自动驾驶技术的应用能进一步提高农业生产的效率,并降低生产过程对人力资源的依赖,有利于智慧农机的实现.因此,从农机技术现状出发,重点分析了农机自动驾驶技术的...     

基于UWB超宽带技术的无人驾驶农机导航定位技术研究

以UWB超宽带技术为基础展开无人驾驶农机自动导航定位控制技术研究,将在室内定位领域应用广泛且性能良好的UWB超宽带定位技术进行算法和硬件上的优化,使其适用于室外环境,设计相应的控制算法进行测距,结合基站确立定位参考系,设计算法矫正因设备或外在因素造成的定位误差,最后模拟田地狭小的丘陵地区果园环境展开实验研究,以Robo...     

农机卫星导航自动驾驶技术在昌吉市的应用

文中介绍了农机卫星导航在昌吉市的使用情况,介绍了当地普遍使用的两种类型导航的组成及优缺点、使用注意事项、存在的问题及解决办法等。     

基于英语语言理解的农机自动导航研究

随着时代的发展,我国农田出现集中连片和规模化经营的趋势,为农业机械的应用提供了空间。自动导航技术可以降低机械操作的人力成本,提高土地利用率,具有重要意义。语言理解是一种主动性的信息处理技术,成为整合农业机械各个系统的有力工具。为此,研究了英语语言理解在农机自动导航中的作用,概括了语言理解的整体过程,并分析了其核心和难点。以拖拉机为例,对相关的单词进行聚类分析,列举了实现3种功能的代表性事件,以提高我国农业机械的自动化水平。     

蓄势待发的农机导航市场

沉寂多年的农机导航市场在2014年骤然响起了第一声春雷,继而以雨后春笋般的速度迅速增长,这让业内专家为之一震。而在2012年,我国的北斗卫星系统开始正式提供导航服务,不禁令我们深思,这两者之间的关系。农机导航市场已经蓄势待发,逐渐打开了我国精准农业的大门,也为我国农机装备高端难题提供了破解提示。在精准农业中,卫星定位系统(GPS)为农业生产提供地理位置信息。在已得的位置信息基础上,通过信息采集技术采集不同定位点的土壤肥力、含水率、病     

智能控制运用于机电一体化的研究

如今,智能控制已被大量应用于工业生产领域之中.所以,把智能控制有关技术应用至机电一体化领域,具有一定的可行性与实际价值.智能控制的优势在于能够通过科学的方式来避免传统意义上机电一体化体系之中的缺点,以求促进我国机械自动化行业的发展.文章在对智能控制进行阐述的基础上,分析了智能控制应用于机电一体化的具体方法.     

基于北斗导航的农机自动驾驶系统设计和实现

精准农业是一种新兴的农业理念,重视采用先进的科学技术开展农业生产,不仅可以充分利用农业资源,也可以提高农作物产量,对于降低生产成本、提升经济效益具有重要的意义。农机自动驾驶系统是满足精准农业要求的重要一环,实现高精度定位对其可行性具有重要的影响。基于此,笔者以农机自动驾驶系统为依据,在概述北斗导航的基础上,提出基于北斗导航的农机自动驾驶系统软硬件设计及实现情况,以期为类似研究提供一定的参考。仿真结果表明,在农机自动驾驶领域引入北斗导航,依托北斗导航对农机自动驾驶系统进行设计,借助北斗导航高精度定位信息,通过控制器对农机实施控制,促使农机按照既定路线完成自动驾驶,可以满足农机对于预定路径精细化跟踪的要求。     

自动离合器的变结构控制方法研究

针对电动机驱动车辆自动离合器系统非线性的特点，设计了变结构控制器，以改善自动离合器的控制特性。仿真结果显示，设计的控制系统能够得到很好的控制效果，对参数的变化具有良好的适应性。