履带式农业移动机器人自主跟随控制系统研究

发布时间：2024-06-10 18:21

　　农业是国民经济的命脉,农业现代化水平是衡量一个国家综合国力的重要指标。随着“十二五”规划纲要对发展新型高效农业机械装备要求的提出,围绕如何减少人力资源投入、提高工作效率、降低成本的目的,本文提出一种履带式农业移动机器人自主跟随方案,结合农机作业环境,研究一种基于GPS系统与AHRS系统为基础的自主跟随控制系统,实现一个农机驾驶员可以同时操控多台农机来完成相同或不同的作业要求,为未来实现耕作环境下的履带式农业机械自主跟随作业提供研究基础。本课题通过自主改装两辆履带式移动机器人,搭建自主跟随控制系统试验平台,深入研究了方案的可行性。主要研究内容如下:(1)完成系统的总体方案设计。首先通过研究农机作业环境,对比分析国内外不同自主跟随方案,提出了一种基于GPS系统与AHRS系统为基础的自主跟随控制系统方案。(2)自主跟随控制系统理论分析。重点阐述了方案中GPS导航定位系统、姿态航向参考系统的基本原理、主要误差以及姿态算法;分析了农机作业环境对GPS导航定位的影响,利用杆臂效应,设计了导航定位修正系统;研究了履带式移动机器人的速度控制算法。(3)提出基于ANFIS的前视距离自适应自主跟随算法。进...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-6自主跟随方案示意图

浙江工业大学硕士学位论文（学术型）方案设计合国内外研究现状，农业车辆自主跟随与协同控制效果受到工作环境、车体备和控制算法等多种因素的影响。农业车辆在进行自主跟随与协同控制中偏差、航向偏差、车辆间的纵向距离和车辆间的协作性。于履带式农业机械的通过性较轮式拖拉机更强，本方案采用自主改....

图2-2GPS卫星分布图

浙江工业大学硕士学位论文（学术型）222iiiiDxxyyzz(2-6)式(2-6)中Di为接收机与观测卫星i之间的真实距离，其中(x,y,z)，(xi,yi,zi)分别为接收机和卫星i在地心空间直角坐....

图2-3GPS定位原理

浙江工业大学硕士学位论文（学术型）222iiiiDxxyyzz(2-6)式(2-6)中Di为接收机与观测卫星i之间的真实距离，其中(x,y,z)，(xi,yi,zi)分别为接收机和卫星i在地心空间直角坐....

图2-7编码器测速示意图

xxysincosyyxeee(2-7设（X,Y）为修正前的定位坐标，（X,Y）为修正后的定位坐标，则可得=xyXXeYYe(2-72.6速度控制系统.6.1编码器测速原理速度测量是速度控....

本文编号：3991723