基于GPS导航插秧机的路径规划研究

发布时间：2020-05-17 06:50

【摘要】：随着科学技术的不断发展,机械自动化逐渐迈入公众的视野。我国是粮食的主要生产国,粮食的生产离不开机械,农业机械自动化必然会成为发展趋势。自动导航技术是实现农业机械自动化的一个热点问题,而路径规划控制算法又是自动导航技术的核心。本文对插秧机自动导航路径规划的研究主要包括两个部分:一个是对导航控制算法的研究,一个是对路径规划控制算法的研究。导航控制算法的精准性能保证车辆进行实时跟踪的有效性和准确性,又是实现车辆按照规划路径行驶的前提条件。对路径规划控制算法的研究不仅能降低工作者的劳动强度,还能提高插秧机的作业效率。本文通过对导航控制算法和路径规划控制算法的分析,针对插秧机在田间的不同作业情况,对以下内容做了研究:(1)对导航控制算法的改进。本文在分析国内外学者对导航控制算法研究的基础上将PID控制算法和模糊控制算法进行结合,形成了一种新的导航控制算法—Fuzzy-PID控制算法,并在Matlab/Simulink环境下对该导航控制算法进行仿真分析,最终证明该导航控制算法的理论正确性和合理性。(2)对插秧机作业路径进行规划。本文通过对插秧机的地头转弯方式着重分析,并期望能规划出一条面积覆盖广、成本消耗少的作业路径,最终采用几何法对同一地块的不同作业方式和对不同形状地块的作业路径进行了规划。(3)对导航路径规划控制系统的开发。本课题软件平台选用微软公司生产的Window CE系统下可触摸式工业平板电脑,在Microsoft Visual Studio 2008环境下用C++语言对该导航路径规划控制系统软件进行开发。(4)在水泥地面和田间对插秧机进行路径规划试验。通过试验来采集导航控制算法和路径规划控制算法得出的数据信息,对采集到的数据信息进行分析得出导航效果的优劣,并为后续的研究提供参考。通过试验结果分析得出,该套自动导航路径规划控制系统基本能达到插秧机的作业要求。
【图文】：

技术路线图

导航控制原理图
【学位授予单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S223.91

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本文编号：2668114