玉米联合收获机自动对行技术研究
文献类型:学位论文
作者 | 高飞扬1,2 |
答辩日期 | 2019-05-17 |
授予单位 | 中国科学院沈阳自动化研究所 |
授予地点 | 沈阳 |
导师 | 王卓 |
关键词 | 玉米联合收获机 导航控制 自动对行 对行偏移量检测 |
学位名称 | 硕士 |
学位专业 | 模式识别与智能系统 |
其他题名 | Research on Row Guidance Technology for Combine Corn Harvester |
英文摘要 | 目前对于收割机自动控制技术的研究主要集中于对行检测装置、车辆转向控制和对行控制算法三个方面。国外茎秆类作物自动对行收割控制已经持续了很多年,国内才刚刚起步。对行检测装置一般分为接触式和非接触式检测方式,接触式检测一般以带有摆杆的机械结构作为代表,非接触式则有激光雷达、机器视觉和超声雷达等,受玉米收割环境影响,非接触式的检测装置存在着各种问题,机械接触式检测机构因为其检测方式,显得更加简单实用。车辆转向控制则是通过控制算法,使车辆在接受到对行控制器传递的信号之后,能够进行有效转向,因为收割环境的行驶路面不平整,在一部分收割场景还存在着各种影响收割机转向的因素,所以需要设计合适的控制系统能够使收割机按照指定的转向角进行转向。对行控制算法则是通过车辆转向模型或者位姿误差模型设计控制律,最终求得被控车辆应该转向的角度来控制车辆转向,很容易可以看出对行控制算法的形式与对行检测装置的形式是紧密相关的。根据以上分析,本文以玉米作物行检测装置和玉米联合收获机的自动对行控制算法为主要的研究对象,对玉米联合收获机的自动对行控制技术进行研究。本文所研究的主要内容包括以下三个部分:第一、针对玉米植株的特性以及收割环境的情况,设计并研发了一种机械对行检测装置,并对对行检测装置进行分析与调试,使得对行检测装置能够应用于玉米作物行检测中,为对行控制算法的研究提供了基础。之后对对行检测装置进行力学分析,为以后的改进提供了参考依据。第二、针对第一步中研制出的自动对行检测装置进行对行控制器的设计,考察车辆运动学模型,使用小信号近似对模型进行线性化处理,假设偏离程度与横向误差呈线性关系,通过调节反馈信号增益,使控制系统稳定,进而对转向控制器进行设计。第三、对玉米联合收获机的对行控制系统进行简单设计,按照设计,建设玉米联合收获机自动对行控制系统,之后通过设计路面实验平台,对玉米联合收获机的对行检测装置进行调节并检验玉米联合收获机的自动对行控制算法的有效性。实验结果表明以上系统可以满足玉米联合收获机对行控制的需求。 |
语种 | 中文 |
产权排序 | 1 |
页码 | 64页 |
源URL | [http://ir.sia.cn/handle/173321/25172] |
专题 | 沈阳自动化研究所_数字工厂研究室 |
作者单位 | 1.中国科学院大学 2.中国科学院沈阳自动化研究所 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 高飞扬. 玉米联合收获机自动对行技术研究[D]. 沈阳. 中国科学院沈阳自动化研究所. 2019. |
入库方式: OAI收割
来源:沈阳自动化研究所
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