拖拉机自动导航变曲度路径跟踪控制方法研究

Abstract : 针对当前拖拉机自动导航曲线跟踪控制精度不能满足生产需要的问题，该研究提出一种基于前轮转角前馈补偿策略的变曲度路径跟踪控制方法。综合考虑农机作业速度和目标路径曲度对前视距离的影响，通过调整前视区域和计算预瞄点，动态调整前视距离和前轮转角前馈量，在追踪预瞄点的过程中，利用农机与目标路径偏差设计变曲度路径跟踪模糊控制器，通过实时调整拖拉机前轮转角补偿量减小稳态误差。以 DF2204 无级变速拖拉机为试验平台，设计并研发了自动导航系统，开展 21 组变曲度路径跟踪控制试验。试验结果表明，拖拉机以 1、1.5、2 和 3 m/s速度行驶时的平均绝对误差的平均值分别为 2.7、2.7、3.3 和 4.0 cm，均方根误差的平均值分别为 3.4、3.7、4.6 和5.0cm，满足农业生产需求。所提方法可有效提高农机曲线路径跟踪精度，减少漏耕，提高农田利用率。