為提高農(nóng)機作業(yè)時直線行駛的精度,提出了一種基于改進純追蹤模型的農(nóng)機路徑跟蹤算法。在建立了運動學模型和純追蹤模型的基礎(chǔ)上,對農(nóng)機直線跟蹤方法進行研究;針對GPS導航精度易受噪聲干擾的問題,通過卡爾曼濾波對航向誤差以及橫向誤差進行了平滑處理,以獲取更高精度的航向誤差和橫向誤差;為提高純追蹤模型的自適應(yīng)能力,以橫向誤差和航向誤差的均方根誤差為基礎(chǔ),構(gòu)建適應(yīng)度函數(shù),并設(shè)計了權(quán)重函數(shù),采用橫向誤差作為主要決策參數(shù),通過粒子群優(yōu)化（Particle swarm optimization,PSO）算法實時確定純追蹤模型中的前視距離;為使粒子群減少計算時間、盡快進行局部搜索,對PSO算法中慣性權(quán)重系數(shù)進行了改進。以東方紅1104-C型拖拉機為試驗平臺,設(shè)計了農(nóng)機自動導航控制系統(tǒng),進行了農(nóng)田播種試驗。結(jié)果表明:當農(nóng)機行駛速度為0.7 m/s時,采用基于改進純追蹤模型的農(nóng)機路徑跟蹤算法,直線跟蹤的最大橫向誤差為0.09 m;當行駛距離超過5 m后,最大橫向誤差為0.02 m,該算法能夠有效地提高農(nóng)機作業(yè)時的直線行駛精度。 

【文章來源】：農(nóng)業(yè)機械學報. 2020,51(09)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

路徑跟蹤系統(tǒng)原理圖

阿克曼轉(zhuǎn)向幾何示意圖

農(nóng)機通常以二輪模型進行運動學分析，即假設(shè)農(nóng)機在平滑路面行駛，輪胎與地面只產(chǎn)生縱向壓力，可將農(nóng)機模型簡化為二輪模型。輪胎為剛性輪，不產(chǎn)生側(cè)向滑動，二輪模型實際是簡化后的阿克曼模型。二輪模型示意圖如圖3所示。圖中，A(xs,ys)表示前輪軸心坐標，B(xd,yd)表示后輪軸心坐標，α為農(nóng)機航向角，δs為前輪轉(zhuǎn)向角，vs和vd分別表示前、后輪速度。由二輪模型可得前輪轉(zhuǎn)向角為

【參考文獻】：
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