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基于模糊Stanley模型的农机全田块路径跟踪算法研究
被引量：
16
1
作者
崔冰波
孙宇
+3 位作者
吉峰
魏新华
朱永云
章少岑
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期43-48,88,共7页
为实现农业机械全田块高效自主作业,提出一种增益系数自适应的Stanley模型路径跟踪算法。以横向偏差和航向偏差为输入变量构建隶属度函数,设计模糊推理和解模糊化过程实时确定控制模型增益系数,提高Stanley模型对不同曲率路径的自适应...
为实现农业机械全田块高效自主作业,提出一种增益系数自适应的Stanley模型路径跟踪算法。以横向偏差和航向偏差为输入变量构建隶属度函数,设计模糊推理和解模糊化过程实时确定控制模型增益系数,提高Stanley模型对不同曲率路径的自适应能力。为验证所提算法有效性,以移动小车为平台开展联合收获机回字形全田块自主作业路径跟踪试验,结果表明所提算法显著改善Stanley模型路径跟踪精度,直线作业速度2.5 m/s、转弯速度1 m/s时,直线段和曲线段最大跟踪误差均小于3 cm。大初始横向偏差路径跟踪试验表明,模糊Stanley模型较Stanley模型大幅度减小路径跟踪上线距离,满足农业机械全田块高效自动导航作业要求。
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关键词
农业机械
自动导航
路径跟踪
stanley模型
模糊算法
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职称材料
几何路径跟踪组合算法及其农业机械自动导航应用
被引量：
8
2
作者
崔鑫宇
崔冰波
+3 位作者
马振
韩逸
张建鑫
魏新华
《智能化农业装备学报（中英文）》
2023年第3期24-31,共8页
农业机械自动导航是实现精准农业的有效途径,高精度路径跟踪控制是智能农机自主作业可靠性的重要保证。为提高不同路径曲率和初始误差条件下路径跟踪算法适应性,基于两种几何路径跟踪方法自适应切换提出一种几何路径跟踪组合算法。分析...
农业机械自动导航是实现精准农业的有效途径,高精度路径跟踪控制是智能农机自主作业可靠性的重要保证。为提高不同路径曲率和初始误差条件下路径跟踪算法适应性,基于两种几何路径跟踪方法自适应切换提出一种几何路径跟踪组合算法。分析纯追踪和Stanley模型在U型路径跟踪中的稳态误差和收敛特性,在恒定速度下分别设置其最优几何路径跟踪参数,以跟踪误差和路径曲率为输入量设计路径跟踪方法切换逻辑,并采用往复式梭行路径对几何路径跟踪组合算法进行测试。搭建移动小车平台对所提算法有效性进行验证,跟踪结果表明当初始误差为2.5 m时,Stanley模型较纯追踪算法有更快的收敛速度,当直线和曲线路径作业速度为1.0 m/s和0.7 m/s时,纯追踪与Stanley具有相似直线段跟踪误差,但曲率突变时纯追踪和Stanley模型最大跟踪误差分别为12.0 cm及11.0 cm。路径跟踪组合算法有效减小曲率突变时路径跟踪误差,相同速度配置下梭行路径最大跟踪误差为9.0 cm,较纯追踪和Stanley分别减小25.0%和18.2%。几何路径跟踪组合算法减少前视距离和增益系数在线优化运算量与算法复杂度,可为复杂作业场景下农机自适应路径跟踪算法设计提供工程实现参考。
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关键词
智能农业装备
农机自动导航
几何路径跟踪方法
stanley模型
纯追踪算法
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职称材料
题名
基于模糊Stanley模型的农机全田块路径跟踪算法研究
被引量：
16
1
作者
崔冰波
孙宇
吉峰
魏新华
朱永云
章少岑
机构
江苏大学农业工程学院
江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期43-48,88,共7页
基金
国家自然科学基金项目(31901416)
江苏省重点研发计划项目(BE2021313)
+2 种基金
上海市科技兴农项目(沪农科推字[2019]第4-3号)
中国博士后科学基金项目(2019M651745)
省部共建现代农业装备与技术协同创新中心项目
文摘
为实现农业机械全田块高效自主作业,提出一种增益系数自适应的Stanley模型路径跟踪算法。以横向偏差和航向偏差为输入变量构建隶属度函数,设计模糊推理和解模糊化过程实时确定控制模型增益系数,提高Stanley模型对不同曲率路径的自适应能力。为验证所提算法有效性,以移动小车为平台开展联合收获机回字形全田块自主作业路径跟踪试验,结果表明所提算法显著改善Stanley模型路径跟踪精度,直线作业速度2.5 m/s、转弯速度1 m/s时,直线段和曲线段最大跟踪误差均小于3 cm。大初始横向偏差路径跟踪试验表明,模糊Stanley模型较Stanley模型大幅度减小路径跟踪上线距离,满足农业机械全田块高效自动导航作业要求。
关键词
农业机械
自动导航
路径跟踪
stanley模型
模糊算法
Keywords
agricultural machinery
automatic navigation
path tracking
stanley
model
fuzzy algorithm
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
几何路径跟踪组合算法及其农业机械自动导航应用
被引量：
8
2
作者
崔鑫宇
崔冰波
马振
韩逸
张建鑫
魏新华
机构
江苏大学农业工程学院
江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室
出处
《智能化农业装备学报（中英文）》
2023年第3期24-31,共8页
基金
国家自然科学基金项目(32271999)
江苏省重点研发计划项目(BE2021313)
省部共建现代农业装备与技术协同创新中心资助项目(XTCX2009)。
文摘
农业机械自动导航是实现精准农业的有效途径,高精度路径跟踪控制是智能农机自主作业可靠性的重要保证。为提高不同路径曲率和初始误差条件下路径跟踪算法适应性,基于两种几何路径跟踪方法自适应切换提出一种几何路径跟踪组合算法。分析纯追踪和Stanley模型在U型路径跟踪中的稳态误差和收敛特性,在恒定速度下分别设置其最优几何路径跟踪参数,以跟踪误差和路径曲率为输入量设计路径跟踪方法切换逻辑,并采用往复式梭行路径对几何路径跟踪组合算法进行测试。搭建移动小车平台对所提算法有效性进行验证,跟踪结果表明当初始误差为2.5 m时,Stanley模型较纯追踪算法有更快的收敛速度,当直线和曲线路径作业速度为1.0 m/s和0.7 m/s时,纯追踪与Stanley具有相似直线段跟踪误差,但曲率突变时纯追踪和Stanley模型最大跟踪误差分别为12.0 cm及11.0 cm。路径跟踪组合算法有效减小曲率突变时路径跟踪误差,相同速度配置下梭行路径最大跟踪误差为9.0 cm,较纯追踪和Stanley分别减小25.0%和18.2%。几何路径跟踪组合算法减少前视距离和增益系数在线优化运算量与算法复杂度,可为复杂作业场景下农机自适应路径跟踪算法设计提供工程实现参考。
关键词
智能农业装备
农机自动导航
几何路径跟踪方法
stanley模型
纯追踪算法
Keywords
intelligent agricultural equipment
automatic navigation of agricultural machinery
geometric-based path tracking
stanley
model
pure pursuit algorithm
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
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于模糊Stanley模型的农机全田块路径跟踪算法研究
崔冰波
孙宇
吉峰
魏新华
朱永云
章少岑
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
16
在线阅读
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职称材料
2
几何路径跟踪组合算法及其农业机械自动导航应用
崔鑫宇
崔冰波
马振
韩逸
张建鑫
魏新华
《智能化农业装备学报（中英文）》
2023
8
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职称材料
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引证文献
统计分析
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