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基于动态前视距离纯追踪模型的温室农机路径跟踪研究
被引量:
12
1
作者
柴善鹏
姚立健
+3 位作者
徐丽君
陈钦汉
徐涛涛
杨岩坤
《中国农机化学报》
北大核心
2021年第11期58-64,79,共8页
为提高温室内智能农机自动导航的路径跟踪精度,提出一种基于粒子群算法的纯追踪模型动态前视距离确定方法及其路径跟踪控制方法。利用超宽带(UWB)模块和电子陀螺获取温室内智能农机的位置偏差和航向偏差;为提高纯追踪模型的自适应能力,...
为提高温室内智能农机自动导航的路径跟踪精度,提出一种基于粒子群算法的纯追踪模型动态前视距离确定方法及其路径跟踪控制方法。利用超宽带(UWB)模块和电子陀螺获取温室内智能农机的位置偏差和航向偏差;为提高纯追踪模型的自适应能力,对农机位姿偏差进行定量分析并根据位姿偏差程度构建适应度函数,通过粒子群优化(PSO)算法实时确定纯追踪模型中的最优前视距离,为提升算法求解效率对惯性权重系数进行改进;根据农机位姿偏差程度构建速度控制函数对农机进行变速控制。样机试验结果表明:在3种初始状态下的直线路径跟踪时,平均偏差均值为24.4 cm,稳态偏差平均值为4.3 cm,导航时间平均值为13.2 s,稳定距离平均值为318.1 cm。路径跟踪的各项指标均优于同等条件下的恒速固定视距试验。
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关键词
农业机械
粒子群算法
纯追踪
动态前视距离
路径跟踪
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职称材料
基于超宽带无线定位的农业设施内移动平台路径跟踪研究
2
作者
姚立健
Santosh K Pitla
+2 位作者
杨自栋
夏坡坡
赵辰彦
《农业工程技术》
2023年第6期79-79,共1页
为实现农业设施内车辆自动导航,提出了一种基于超宽带(ultrawideband,UWB)无线定位的路径跟踪方法。运用4个基站组建UWB无线定位系统,采用加权最小二乘法(weighted least squares,WLS)法解超静定方程组,提高了移动标签的定位精度。重新...
为实现农业设施内车辆自动导航,提出了一种基于超宽带(ultrawideband,UWB)无线定位的路径跟踪方法。运用4个基站组建UWB无线定位系统,采用加权最小二乘法(weighted least squares,WLS)法解超静定方程组,提高了移动标签的定位精度。重新定义前视距离,根据车体航向与前视直线的夹角界定车体偏差程度,并提出基于动态前视距离的改进型纯追踪模型。在MATLAB 2016a软件环境下的仿真说明该文算法优于采用固定视距的传统纯追踪算法,并进行实车试验。结果显示,在UWB定位系统的引导下,车体在不同初始状态下均能很好地收敛到期望直线,当速度为0.5 m/s时,在4种初始状态下进行直线跟踪,稳态偏差为5.4~8.4 cm,稳态偏差均值为6.3 cm。在矩形路径跟踪时,当横向偏差和航向偏差均为0的初始状态下,全程平均偏差为20.6 cm,跟踪偏差主要出现在90°转向处,最大偏差为85.5 cm,说明改进后的纯追踪算法的路径追踪质量均优于采用固定视距的传统纯追踪模型,能满足农业设施内移动平台自动导航的需求。该方法可为农业设施内车辆导航提供新思路。
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关键词
农业机械
控制
模型
超宽带
纯追踪
动态前视距离
路径跟踪
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职称材料
基于反馈纯跟踪的智能车路径跟随方法
被引量:
1
3
作者
潘世举
李建市
+2 位作者
李华
娄静涛
徐友春
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第7期1134-1144,共11页
为提高智能车在不同速度和载荷下的路径跟随精度和稳定性,提出一种基于反馈纯跟踪的智能车路径跟随方法。首先,基于车辆运动学模型和纯跟踪模型分析影响控制效果的因素;然后根据车辆速度和路径曲率动态调整前视距离,将横向偏差作为反馈...
为提高智能车在不同速度和载荷下的路径跟随精度和稳定性,提出一种基于反馈纯跟踪的智能车路径跟随方法。首先,基于车辆运动学模型和纯跟踪模型分析影响控制效果的因素;然后根据车辆速度和路径曲率动态调整前视距离,将横向偏差作为反馈变量对传统纯跟踪控制方法进行补偿;接着通过仿真试验选定控制参数,分析控制参数对路径跟随精度和车辆稳定性的影响;最后通过实车试验,验证该方法在实车环境中的控制性能。结果表明,该方法具有较高的路径跟随精度,在不同速度和载荷下保持良好的适应性和稳定性。
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关键词
智能车
路径跟随
纯跟踪
动态前视距离
反馈控制
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职称材料
基于超宽带无线定位的农业设施内移动平台路径跟踪研究
被引量:
21
4
作者
姚立健
Santosh K Pitla
+2 位作者
杨自栋
夏坡坡
赵辰彦
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期17-24,共8页
为实现农业设施内车辆自动导航,提出了一种基于超宽带(ultrawideband,UWB)无线定位的路径跟踪方法。运用4个基站组建UWB无线定位系统,采用加权最小二乘法(weighted least squares, WLS)法解超静定方程组,提高了移动标签的定位精度。重...
为实现农业设施内车辆自动导航,提出了一种基于超宽带(ultrawideband,UWB)无线定位的路径跟踪方法。运用4个基站组建UWB无线定位系统,采用加权最小二乘法(weighted least squares, WLS)法解超静定方程组,提高了移动标签的定位精度。重新定义前视距离,根据车体航向与前视直线的夹角界定车体偏差程度,并提出基于动态前视距离的改进型纯追踪模型。在MATLAB 2016a软件环境下的仿真说明该文算法优于采用固定视距的传统纯追踪算法,并进行实车试验。结果显示,在UWB定位系统的引导下,车体在不同初始状态下均能很好地收敛到期望直线,当速度为0.5 m/s时,在4种初始状态下进行直线跟踪,稳态偏差为5.4~8.4 cm,稳态偏差均值为6.3 cm。在矩形路径跟踪时,当横向偏差和航向偏差均为0的初始状态下,全程平均偏差为20.6 cm,跟踪偏差主要出现在90°转向处,最大偏差为85.5 cm,说明改进后的纯追踪算法的路径追踪质量均优于采用固定视距的传统纯追踪模型,能满足农业设施内移动平台自动导航的需求。该方法可为农业设施内车辆导航提供新思路。
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关键词
农业机械
控制
模型
超宽带
纯追踪
动态前视距离
路径跟踪
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职称材料
题名
基于动态前视距离纯追踪模型的温室农机路径跟踪研究
被引量:
12
1
作者
柴善鹏
姚立健
徐丽君
陈钦汉
徐涛涛
杨岩坤
机构
浙江农林大学光机电工程学院
浙江农林大学集贤学院
出处
《中国农机化学报》
北大核心
2021年第11期58-64,79,共8页
基金
浙江省基础公益研究计划项目(LGN18F030001)。
文摘
为提高温室内智能农机自动导航的路径跟踪精度,提出一种基于粒子群算法的纯追踪模型动态前视距离确定方法及其路径跟踪控制方法。利用超宽带(UWB)模块和电子陀螺获取温室内智能农机的位置偏差和航向偏差;为提高纯追踪模型的自适应能力,对农机位姿偏差进行定量分析并根据位姿偏差程度构建适应度函数,通过粒子群优化(PSO)算法实时确定纯追踪模型中的最优前视距离,为提升算法求解效率对惯性权重系数进行改进;根据农机位姿偏差程度构建速度控制函数对农机进行变速控制。样机试验结果表明:在3种初始状态下的直线路径跟踪时,平均偏差均值为24.4 cm,稳态偏差平均值为4.3 cm,导航时间平均值为13.2 s,稳定距离平均值为318.1 cm。路径跟踪的各项指标均优于同等条件下的恒速固定视距试验。
关键词
农业机械
粒子群算法
纯追踪
动态前视距离
路径跟踪
Keywords
agricultural machinery
particle swarm optimization
pure pursuit
dynamic look ahead distance
path tracking
分类号
S24 [农业科学—农业电气化与自动化]
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职称材料
题名
基于超宽带无线定位的农业设施内移动平台路径跟踪研究
2
作者
姚立健
Santosh K Pitla
杨自栋
夏坡坡
赵辰彦
机构
浙江农林大学工程学院
Department of Biological Systems Engineering University of Nebraska-Lincoln
出处
《农业工程技术》
2023年第6期79-79,共1页
文摘
为实现农业设施内车辆自动导航,提出了一种基于超宽带(ultrawideband,UWB)无线定位的路径跟踪方法。运用4个基站组建UWB无线定位系统,采用加权最小二乘法(weighted least squares,WLS)法解超静定方程组,提高了移动标签的定位精度。重新定义前视距离,根据车体航向与前视直线的夹角界定车体偏差程度,并提出基于动态前视距离的改进型纯追踪模型。在MATLAB 2016a软件环境下的仿真说明该文算法优于采用固定视距的传统纯追踪算法,并进行实车试验。结果显示,在UWB定位系统的引导下,车体在不同初始状态下均能很好地收敛到期望直线,当速度为0.5 m/s时,在4种初始状态下进行直线跟踪,稳态偏差为5.4~8.4 cm,稳态偏差均值为6.3 cm。在矩形路径跟踪时,当横向偏差和航向偏差均为0的初始状态下,全程平均偏差为20.6 cm,跟踪偏差主要出现在90°转向处,最大偏差为85.5 cm,说明改进后的纯追踪算法的路径追踪质量均优于采用固定视距的传统纯追踪模型,能满足农业设施内移动平台自动导航的需求。该方法可为农业设施内车辆导航提供新思路。
关键词
农业机械
控制
模型
超宽带
纯追踪
动态前视距离
路径跟踪
分类号
TN9 [电子电信—信息与通信工程]
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职称材料
题名
基于反馈纯跟踪的智能车路径跟随方法
被引量:
1
3
作者
潘世举
李建市
李华
娄静涛
徐友春
机构
陆军军事交通学院
出处
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第7期1134-1144,共11页
基金
军队重点学科专业建设项目(4142Z17)资助。
文摘
为提高智能车在不同速度和载荷下的路径跟随精度和稳定性,提出一种基于反馈纯跟踪的智能车路径跟随方法。首先,基于车辆运动学模型和纯跟踪模型分析影响控制效果的因素;然后根据车辆速度和路径曲率动态调整前视距离,将横向偏差作为反馈变量对传统纯跟踪控制方法进行补偿;接着通过仿真试验选定控制参数,分析控制参数对路径跟随精度和车辆稳定性的影响;最后通过实车试验,验证该方法在实车环境中的控制性能。结果表明,该方法具有较高的路径跟随精度,在不同速度和载荷下保持良好的适应性和稳定性。
关键词
智能车
路径跟随
纯跟踪
动态前视距离
反馈控制
Keywords
intelligent vehicles
path following
pure tracking
dynamic forward-looking distance
feedback control
分类号
U463.6 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
基于超宽带无线定位的农业设施内移动平台路径跟踪研究
被引量:
21
4
作者
姚立健
Santosh K Pitla
杨自栋
夏坡坡
赵辰彦
机构
浙江农林大学工程学院
Department of Biological Systems Engineering University of Nebraska-Lincoln
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期17-24,共8页
基金
浙江省基础公益研究计划项目(LGN18F030001)
浙江省科技厅重大专项(2016C02G2100540)
浙江省教育厅项目(Y201636110)
文摘
为实现农业设施内车辆自动导航,提出了一种基于超宽带(ultrawideband,UWB)无线定位的路径跟踪方法。运用4个基站组建UWB无线定位系统,采用加权最小二乘法(weighted least squares, WLS)法解超静定方程组,提高了移动标签的定位精度。重新定义前视距离,根据车体航向与前视直线的夹角界定车体偏差程度,并提出基于动态前视距离的改进型纯追踪模型。在MATLAB 2016a软件环境下的仿真说明该文算法优于采用固定视距的传统纯追踪算法,并进行实车试验。结果显示,在UWB定位系统的引导下,车体在不同初始状态下均能很好地收敛到期望直线,当速度为0.5 m/s时,在4种初始状态下进行直线跟踪,稳态偏差为5.4~8.4 cm,稳态偏差均值为6.3 cm。在矩形路径跟踪时,当横向偏差和航向偏差均为0的初始状态下,全程平均偏差为20.6 cm,跟踪偏差主要出现在90°转向处,最大偏差为85.5 cm,说明改进后的纯追踪算法的路径追踪质量均优于采用固定视距的传统纯追踪模型,能满足农业设施内移动平台自动导航的需求。该方法可为农业设施内车辆导航提供新思路。
关键词
农业机械
控制
模型
超宽带
纯追踪
动态前视距离
路径跟踪
Keywords
agricultural machinery
control
models
ultra wideband
pure pursuit
dynamic lookahead distance
path tracking
分类号
S224.3 [农业科学—农业机械化工程]
TP242.3 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于动态前视距离纯追踪模型的温室农机路径跟踪研究
柴善鹏
姚立健
徐丽君
陈钦汉
徐涛涛
杨岩坤
《中国农机化学报》
北大核心
2021
12
下载PDF
职称材料
2
基于超宽带无线定位的农业设施内移动平台路径跟踪研究
姚立健
Santosh K Pitla
杨自栋
夏坡坡
赵辰彦
《农业工程技术》
2023
0
下载PDF
职称材料
3
基于反馈纯跟踪的智能车路径跟随方法
潘世举
李建市
李华
娄静涛
徐友春
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
4
基于超宽带无线定位的农业设施内移动平台路径跟踪研究
姚立健
Santosh K Pitla
杨自栋
夏坡坡
赵辰彦
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
21
下载PDF
职称材料
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