System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 农机智能驾驶控制方法及系统技术方案_技高网

农机智能驾驶控制方法及系统技术方案

技术编号:41630443 阅读:9 留言:0更新日期:2024-06-13 02:28
本发明专利技术涉及农机智能驾驶控制方法及系统,其中,农机智能驾驶控制方法,包括以下步骤:设定期望路径,获取农机实时定位信息;对比实时定位信息与期望路径,计算误差参数;基于误差参数确定基础PID参数值;建立模糊PID控制器并计算调节量,控制农机转向。所述实时定位信息包括农机的实时位置信息和速度信息。所述误差参数包括:横向距离偏差和偏差变换率。本发明专利技术通过设定期望路径,根据定位模块获取农机实时位置信息,并与期望路径对比获取误差参数,进一步采用模糊自适应PID算法计算调节量,控制农机转向,实现对农机运动的实时精准控制。通过引入模糊自适应PID控制方法,不依赖于精确的地面干扰模型和完全准确的农机模型。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动驾驶,尤其涉及农机智能驾驶控制方法及系统


技术介绍

1、普及精准农业可以更好实现大范围播种,提高土地利用率,减少人力需求等,农业机械自动控制技术在现代农业生产中发挥着越来越重要的作用。传统的农机控制方法目前存在问题如下:

2、(一)传统的农机自动控制方法通常基于精确的地面干扰模型,以实现对农田作业路径的准确跟踪。然而,实际的农田地面状况复杂多变,地面干扰模型的精确性常常受到限制,地面湿滑、不平整、植被覆盖等因素可能导致传感器数据的误差,使得控制算法难以准确适应不同地形的变化,从而影响农机的运动精度。

3、(二)传统控制算法通常是基于固定车速的前提下设计的,当农机在不同地块或不同工况下需要灵活变化车速时,既定的控制算法难以适应车速的实时变化,当农机在高速或低速行驶时,控制效果无法达到最佳状态,从而导致农机精准性和适应性降低。


技术实现思路

1、针对上述现有技术的缺点,本专利技术的目的是提供农机智能驾驶控制方法及系统,以解决现有技术中的一个或多个问题。

2、为实现上述目的,本专利技术的技术方案如下:

3、农机智能驾驶控制方法,包括以下步骤:

4、设定期望路径,获取农机实时定位信息;

5、对比实时定位信息与期望路径,计算误差参数;

6、基于误差参数确定基础pid参数值;

7、建立模糊pid控制器并计算调节量,控制农机转向。

8、进一步的,所述实时定位信息包括农机的实时位置信息和速度信息。

9、进一步的,所述误差参数包括:横向距离偏差和偏差变换率。

10、进一步的,所述横向距离偏差为:e(t)=xexp(t)-xreal(t),

11、所述偏差变换率为:

12、进一步的,所述基于误差参数确定基础pid参数值包括步骤如下:

13、对误差参数进行模糊化处理;

14、确定隶属度函数;

15、建立模糊化规则表;

16、去模糊化处理;

17、确定基础pid参数值。

18、进一步的,所述建立模糊化规则表包括:模糊比例控制参数δkp模糊规则、微分控制参数δkd模糊规则及积分控制参数δki模糊规则。

19、进一步的,所述基础pid参数值包括比例系数kp、微分系数kd与积分系数ki数值。

20、进一步的,所述比例系数kp为:kp=δkp+kpb,所述微分系数kd为,kd=δkd+kdb,所述积分系数ki为:ki=δki+kib,式中,δkp为模糊规则求解出的模糊比例控制参数值,kpb为基础pid求解出的值,δkd为模糊规则求解出的模糊比例控制参数值,kdb为基础pid求解出的值,δki为模糊规则求解出的模糊比例控制参数值,kib为基础pid求解出的值。

21、进一步的,所述调节量的计算包括:

22、农机智能驾驶控制系统,应用于所述农机智能驾驶控制方法,包括:

23、路径设定模块:用于设定期望路径;

24、定位模块:用于获取农机实时定位信息;

25、解算模块:用于对比实时定位信息与期望路径,计算误差参数;

26、pid参数获取模块:用于基于误差参数确定基础pid参数值;

27、调节控制模块:用于建立模糊pid控制器并计算调节量,控制农机转向。

28、与现有技术相比,本专利技术的有益技术效果如下

29、(一)本专利技术通过设定期望路径,根据定位模块获取农机实时位置信息,并与期望路径对比获取误差参数,进一步采用模糊自适应pid算法计算调节量,控制农机转向,实现对农机运动的实时精准控制。

30、(二)进一步的,本专利技术引入了模糊自适应pid控制方法,不依赖于精确的地面干扰模型和完全准确的农机模型。通过模糊逻辑的引入,控制算法能够实时调整参数,适应不同的地面状况和农机状态,具备一定的鲁棒性,实现对地面干扰的精准适应性控制。

31、(三)进一步的,本专利技术设计了自适应参数调整机制,随着农机车速的不断变化,控制算法能够实时调整pid控制器的参数,确保在不同车速下仍能保持良好的控制性能,有效提高了农机在不同速度下的运动精度。

32、(四)进一步的,本专利技术具备实时路径跟踪的能力,能够有效解决由于车速变化引起的路径跟踪不精准的问题,有助于提高农机在不同工况下对目标路径的准确跟随,有效提高土地利用率。

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【技术保护点】

1.农机智能驾驶控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的农机智能驾驶控制方法,其特征在于:所述实时定位信息包括农机的实时位置信息和速度信息。

3.如权利要求2所述的农机智能驾驶控制方法,其特征在于:所述误差参数包括:横向距离偏差和偏差变换率。

4.如权利要求3所述的农机智能驾驶控制方法,其特征在于:

5.如权利要求4所述的农机智能驾驶控制方法,其特征在于:所述基于误差参数确定基础PID参数值包括步骤如下:

6.如权利要求5所述的农机智能驾驶控制方法,其特征在于:所述建立模糊化规则表包括:模糊比例控制参数ΔKp模糊规则、微分控制参数ΔKd模糊规则及积分控制参数ΔKi模糊规则。

7.如权利要求6所述的农机智能驾驶控制方法,其特征在于:所述基础PID参数值包括比例系数Kp、微分系数Kd与积分系数Ki数值。

8.如权利要求7所述的农机智能驾驶控制方法,其特征在于:所述比例系数Kp为:Kp=ΔKp+Kpb,所述微分系数Kd为,Kd=ΔKd+Kdb,所述积分系数Ki为:Ki=ΔKi+Kib,式中,ΔKp为模糊规则求解出的模糊比例控制参数值,Kpb为基础PID求解出的值,ΔKd为模糊规则求解出的模糊比例控制参数值,Kdb为基础PID求解出的值,ΔKi为模糊规则求解出的模糊比例控制参数值,Kib为基础PID求解出的值。

9.如权利要求8所述的农机智能驾驶控制方法,其特征在于:所述调节量的计算包括:

10.农机智能驾驶控制系统,应用于权利要求1~9所述的农机智能驾驶控制方法,其特征在于,包括:

...

【技术特征摘要】

1.农机智能驾驶控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的农机智能驾驶控制方法,其特征在于:所述实时定位信息包括农机的实时位置信息和速度信息。

3.如权利要求2所述的农机智能驾驶控制方法,其特征在于:所述误差参数包括:横向距离偏差和偏差变换率。

4.如权利要求3所述的农机智能驾驶控制方法,其特征在于:

5.如权利要求4所述的农机智能驾驶控制方法,其特征在于:所述基于误差参数确定基础pid参数值包括步骤如下:

6.如权利要求5所述的农机智能驾驶控制方法,其特征在于:所述建立模糊化规则表包括:模糊比例控制参数δkp模糊规则、微分控制参数δkd模糊规则及积分控制参数δki模糊规则。

7.如权利要求6所述的农机智能驾驶控制...

【专利技术属性】
技术研发人员:张鑫康冠朋朱龙泉王浩徐涛吴飞
申请(专利权)人:无锡金元现代农业科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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