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题名基于模糊间接迭代学习的植保无人车自抗扰控制
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作者
苗宪盛
王环哲
韩香江
陈建
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机构
中国农业大学工学院
江苏大学省部共建现代农业装备与技术协同创新中心
浙江大学能源高效清洁利用全国重点实验室
安徽智立通科技股份有限公司
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出处
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第3期941-954,共14页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52472463,12426518)
国家重点研发计划项目(2022YFD2001405)
+7 种基金
中国高校产学研创新基金资助项目(2024HT004)
机器人学国家重点实验室开放基金资助项目(2024-001)
浙江省农业智能装备与机器人重点实验室开放课题资助项目(2023ZJZD2306)
农业农村部长三角智慧农业技术重点实验室开放基金资助项目(KSAT-YRD2023005)
高等教育科学研究规划课题重点课题(23XXK0304)
中国农业大学2115人才工程项目
中国农业大学学科交融拓新计划项目
中国农业大学教授工作站项目(河北鸡泽)。
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文摘
针对植保无人车(plant-protection UGV)在田间施药时药箱中药液晃动、空气阻力和非线性摩擦等不确定因素对于速度和转向角控制的影响,设计了一种基于模糊间接迭代学习的自抗扰控制器(FILC-ADRC)。首先,建立了包含药箱的植保无人车的非线性时变动力学模型;然后,将模糊迭代学习控制器与自抗扰控制器相结合,设计了基于模糊间接迭代学习的自抗扰控制器,其中,间接迭代学习控制器用于在线整定带宽和控制通道增益参数,模糊控制器负责实时更新间接迭代学习的学习参数;最后,通过仿真试验验证FILC-ADRC在植保无人车控制中的有效性。研究结果表明:在速度和转向角的阶跃信号、正弦信号跟踪试验中,FILC-ADRC较PID控制器、自抗扰控制器(ADRC)均呈现出更好的控制效果;在考虑真实干扰的速度跟踪试验中,FILC-ADRC在面对非线性摩擦和地面凹凸不平等复杂干扰时,仍能较好地实现速度控制;在路径跟踪控制试验中,FILC-ADRC对速度、转向角和路径均取得了较好的跟踪效果。本文所提方法可用于稻田、番茄种植园等具有复杂干扰的非结构化环境中,提升植保无人车施药作业效率。
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关键词
植保无人车
干扰抑制
自抗扰控制器
迭代学习控制
模糊控制
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Keywords
plant-protection UGV
disturbance rejection
active disturbance rejection controller
iterative learning control
fuzzy control
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分类号
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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