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基于电动方向盘的拖拉机自动导航转向控制方法
1
作者
张智刚
黄海翔
+4 位作者
罗锡文
张国城
张闻宇
彭铭达
刘文锴
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期48-57,共10页
为提高轮式拖拉机自动导航过程中转向控制的精度与稳定性,该研究以雷沃欧豹M704-2H拖拉机作为试验平台,采用电动方向盘作为转向执行机构,分析转向机械间隙对控制精度的影响,针对转向间隙特性设计转向控制算法。首先,为了获得准确的转向...
为提高轮式拖拉机自动导航过程中转向控制的精度与稳定性,该研究以雷沃欧豹M704-2H拖拉机作为试验平台,采用电动方向盘作为转向执行机构,分析转向机械间隙对控制精度的影响,针对转向间隙特性设计转向控制算法。首先,为了获得准确的转向角,利用GNSS(global navigation satellite system)与二轮车模型快速标定虚拟轮转角,标定结果表明:虚拟轮转角的最大误差为1.3°,平均误差为0.11°。然后,对转向系统的机械间隙进行分析,设计一种带有间隙补偿的模糊PD(proportional derivative)转向控制算法,并在Simulink中验证算法的可行性。实车试验结果表明,该算法跟踪方波转角信号的响应时间为1.1 s,最大稳态误差为0.65°,平均稳态绝对误差为0.132°。跟踪正弦波转角信号的平均延时为0.5 s,最大误差为1.91°,平均绝对误差为1.09°。与无间隙补偿算法相比,有间隙补偿算法跟踪方波信号最大稳态误差减小了0.022°,平均稳态绝对误差减少了0.112°,角度误差在±0.2°内的时间提升了71%;跟踪正弦波信号最大误差减小了0.68°,平均绝对误差减小0.23°。田间直线导航转向控制试验结果表明,转角跟踪的绝对平均误差为0.61°,最大跟踪误差为2.82°,转向控制跟踪精度较高,稳定性好,满足导航作业需求。
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关键词
农业机械
算法
电动方向盘
转角标定
转向控制
机械间隙
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职称材料
题名
基于电动方向盘的拖拉机自动导航转向控制方法
1
作者
张智刚
黄海翔
罗锡文
张国城
张闻宇
彭铭达
刘文锴
机构
华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室
岭南现代农业科学与技术广东省实验室
广东省农业人工智能重点实验室
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期48-57,共10页
基金
国家自然科学基金项目(32071914)
国家重点研发计划项目(2022YFD2001601)
山东省重点研发计划项目(2022SFGC0202)。
文摘
为提高轮式拖拉机自动导航过程中转向控制的精度与稳定性,该研究以雷沃欧豹M704-2H拖拉机作为试验平台,采用电动方向盘作为转向执行机构,分析转向机械间隙对控制精度的影响,针对转向间隙特性设计转向控制算法。首先,为了获得准确的转向角,利用GNSS(global navigation satellite system)与二轮车模型快速标定虚拟轮转角,标定结果表明:虚拟轮转角的最大误差为1.3°,平均误差为0.11°。然后,对转向系统的机械间隙进行分析,设计一种带有间隙补偿的模糊PD(proportional derivative)转向控制算法,并在Simulink中验证算法的可行性。实车试验结果表明,该算法跟踪方波转角信号的响应时间为1.1 s,最大稳态误差为0.65°,平均稳态绝对误差为0.132°。跟踪正弦波转角信号的平均延时为0.5 s,最大误差为1.91°,平均绝对误差为1.09°。与无间隙补偿算法相比,有间隙补偿算法跟踪方波信号最大稳态误差减小了0.022°,平均稳态绝对误差减少了0.112°,角度误差在±0.2°内的时间提升了71%;跟踪正弦波信号最大误差减小了0.68°,平均绝对误差减小0.23°。田间直线导航转向控制试验结果表明,转角跟踪的绝对平均误差为0.61°,最大跟踪误差为2.82°,转向控制跟踪精度较高,稳定性好,满足导航作业需求。
关键词
农业机械
算法
电动方向盘
转角标定
转向控制
机械间隙
Keywords
agricultural machinery
algorithm
electric steering wheel
steering angle calibration
steering control
backlash
分类号
S147.2 [农业科学—肥料学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于电动方向盘的拖拉机自动导航转向控制方法
张智刚
黄海翔
罗锡文
张国城
张闻宇
彭铭达
刘文锴
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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