基于级联式控制策略的农业机械鲁棒自适应路径跟踪控制
Robust Adaptive Path Tracking Control of Agricultural Machines Based on Cascaded Control Strategy
查看参考文献21篇
|
文摘
|
在机具负载和外部干扰的影响下,农业机械的横摆角速度动力学特性会发生变化,从而导致基于位置偏差控制方法的路径跟踪性能变差.为此,提出一种基于级联式控制策略的鲁棒自适应路径跟踪控制方法.该方法将路径跟踪控制分解为横向位置控制和横摆角速度控制两个级联的控制任务来完成.在横向位置控制中,根据横向位置偏差和航向偏差,采用模糊自适应纯追踪模型确定农业机械期望的横摆角速度;在横摆角速度控制中,提出一种鲁棒自适应控制方法,使农业机械在机具负载变化或者受到外部干扰时,仍然保证横摆角速度具有期望的响应性能.仿真实验和实际的农业机械实验结果验证了所提出方法的有效性和优越性. |
|
其他语种文摘
|
Yaw rate dynamics of agricultural machines will change under the influence of implement loads and external disturbances, and thus the path tracking performance of position error-based control methods deteriorates. For this reason, a robust adaptive path tracking control method based on cascaded control strategy is proposed. By this method, the path tracking control task is decomposed into two cascaded control tasks which are the lateral position control task and the yaw rate control task. In the former task, the desired yaw rate of the agricultural machine is determined by utilizing fuzzy adaptive pure pursuit model according to the lateral position error and the heading error. In the latter one, a robust adaptive control method is developed to guarantee that yaw rate has the desired response performance even if the agricultural machine suffers from the implement load variations and the external disturbances. The effectiveness and the superiority of the proposed method are verified by a series of simulation experiments and actual agricultural machine experiments. |
|
来源
|
机器人
,2014,36(2):241-249 【核心库】
|
|
DOI
|
10.3724/sp.j.1218.2014.00241
|
|
关键词
|
农业机械
;
级联式控制策略
;
路径跟踪
;
鲁棒自适应
|
|
地址
|
中国科学院沈阳自动化研究所, 辽宁, 沈阳, 110016
|
|
语种
|
中文 |
|
文献类型
|
研究性论文 |
|
ISSN
|
1002-0446 |
|
学科
|
自动化技术、计算机技术 |
|
基金
|
国家863计划
;
国家“十二五”科技支撑计划项目
|
|
文献收藏号
|
CSCD:5114002
|
参考文献 共
21
共2页
|
|
1.
Low C B. GPS-based path following control for a car-like wheeled mobile robot with skidding and slipping.
IEEE Transactions on Control Systems Technology,2008,16(2):340-347
|
被引
4
次
|
|
|
|
|
2.
白永强. 四旋翼无人直升机鲁棒飞行控制.
机器人,2012,34(5):519-524
|
被引
21
次
|
|
|
|
|
3.
王家恩. 基于期望横摆角速度的视觉导航智能车辆横向控制.
机械工程学报,2012,48(4):108-115
|
被引
42
次
|
|
|
|
|
4.
杨芳. 具有未知视觉参数的非完整移动机器人的自适应动态反馈跟踪控制.
信息与控制,2012,41(1):57-62,68
|
被引
3
次
|
|
|
|
|
5.
高剑. 欠驱动自主水面船的非线性路径跟踪控制.
机器人,2012,34(3):329-336
|
被引
11
次
|
|
|
|
|
6.
Hu J T. Design and development of an experiment platform for study on agricultural machinery navigation technology.
International Agricultural Engineering Journal,2011,20(2):30-35
|
被引
6
次
|
|
|
|
|
7.
罗锡文. 东方红X-804拖拉机的DGPS自动导航控制系统.
农业工程学报,2009,25(11):139-145
|
被引
98
次
|
|
|
|
|
8.
丁幼春. 联合收获机视觉导航控制系统设计与试验.
农业机械学报,2010,41(5):137-142
|
被引
17
次
|
|
|
|
|
9.
Qiu H C.
Navigation control for autonomous tractor guidance,2002
|
被引
2
次
|
|
|
|
|
10.
Nagasaka Y. An autonomous rice transplanter guided by global positioning system and inertial measurement unit.
Journal of Field Robotics,2009,26(6/7):537-548
|
被引
27
次
|
|
|
|
|
11.
Arvanitis K G. Controller design for automatic guidance of agricultural vehicles at high field speeds.
2007 Mediterranean Conference on Control and Automation,2007:1403-1408
|
被引
1
次
|
|
|
|
|
12.
周俊. 基于视觉导航的轮式移动机器人横向最优控制.
机器人,2002,24(3):209-212
|
被引
13
次
|
|
|
|
|
13.
Zhu Z X. Path tracking control of autonomous agricultural mobile robots.
Journal of Zhejiang University: Science A,2007,8(10):1596-1603
|
被引
9
次
|
|
|
|
|
14.
Karkee M. Study of the open and closed loop characteristics of a tractor and a single axle towed implement system.
Journal of Terramechanics,2010,47(6):379-393
|
被引
9
次
|
|
|
|
|
15.
陈军. 基于神经网络的农用车辆自动跟踪控制.
农业机械学报,2007,38(5):131-133,121
|
被引
13
次
|
|
|
|
|
16.
连世江. 基于模糊控制的拖拉机转向跟踪控制研究.
西北农林科技大学学报：自然科学版,2009,37(9):224-228
|
被引
7
次
|
|
|
|
|
17.
Derrick J B. Adaptive steering control of a farm tractor with varying yaw rate properties.
Journal of Field Robotics,2009,26(6/7):519-536
|
被引
10
次
|
|
|
|
|
18.
Derrick J B. Model-reference adaptive steering control of a farm tractor with varying hitch forces.
2008 American Control Conference,2008:3677-3682
|
被引
1
次
|
|
|
|
|
19.
李逃昌. 基于模糊自适应纯追踪模型的农业机械路径跟踪方法.
农业机械学报,2013,44(1):205-210
|
被引
51
次
|
|
|
|
|
20.
Pearson P. Modeling and validation of hitch loading effects on tractor yaw dynamics.
Journal of Terramechanics,2007,44(6):439-450
|
被引
4
次
|
|
|
|
|
了解气象卫星更多信息，请访问