基于DGPS定位与双闭环转向控制的农业自动导航系统

发布时间：2017-10-14 17:32

  本文关键词：基于DGPS定位与双闭环转向控制的农业自动导航系统

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【摘要】：以东方红X-804拖拉机为平台,开发了一种基于RTK-DGPS定位和双闭环转向控制相组合的农业自动导航系统。系统主要包括RTK-DGPS接收机、姿态航向参考系统(AHRS)、转向控制器、电控液压转向装置和转向角检测传感器。设计了Kalman滤波器对定位数据进行平滑处理,同时实现航向角的校正。为实现自动转向,在拖拉机原有手动控制系统基础上加上电控比例液压阀,并设计电控单元。然后,推导了转向系统的数学模型,通过Matlab仿真工具箱得到传递函数的参数,设计了双闭环转向控制算法。最后,进行了算法验证试验和田间试验,结果表明,双闭环控制方法较好抑制了稳态时的震荡现象,方波信号的角度跟踪稳态时最大误差0.60°,平均误差0.40°,平均延时为0.20 s;设计的Kalman滤波器有助于提高定位系统的精度,横向跟踪误差不超过0.09 m,转向角度平均跟踪误差为0.43°,延时0.25 s。
【作者单位】： 广东农工商职业技术学院;华南农业大学工程学院;
【关键词】： 农业自动导航 载波相位差分全球定位系统 姿态航向参考系统 卡尔曼滤波 双闭环控制
【基金】：国家自然科学基金项目(61175081) 农业部948计划重点项目(2011-G32) 博士点基金项目(20114404110003)~~
【分类号】：S219.03
【正文快照】： LI Yong-jian1,Zhao Zuo-xi2,GAO Jun-wen1,WU Xiao-peng2,GUAN Wei1农业自动导航需要解决准确定位和自动转向控制的问题[1]。为提高农业导航定位精度,农业智能车辆田间导航定位需要测量载体位置坐标、航向角以及姿态角等导航参数,其测量值应尽量准确[2]。大量研究工作表明,Ka

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