水田植保机自主作业滑模抗干扰路径跟踪方法

作     者：林洪振 李彦明 袁正华 武涛 刘成良 LIN Hongzhen;LI Yanming;YUAN Zhenghua;WU Tao;LIU Chengliang

作者机构：上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海世达尔现代农机有限公司上海200240 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2021年第52卷第9期

页      面：383-388页

核心收录：

学科分类：0828[工学-农业工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 0835[工学-软件工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：上海市科技兴农项目(2019-02-08-00-08-F01122) 

主　　题：水田 植保机 路径跟踪 全局滑模控制 抗干扰 快速幂次趋近律 

摘      要：为解决无人化水田植保机在田间作业时上线速度慢、精度不高和抗干扰能力差的问题,提出了一种基于快速幂次趋近律和全局滑模控制的水田植保机路径跟踪控制方法。首先建立了含有滑移干扰项和航向角干扰项的水田植保机四轮异相位转向运动学模型,提出了一种基于全局滑模控制和快速幂次趋近律的直线作业跟踪转向控制算法,解决了滑模控制算法的抖振和趋近模态对干扰敏感的问题,使用Lyapunov判据检验了算法的收敛性。使用Matlab建立了仿真模型,对算法进行了仿真,相比基于指数趋近律和等速趋近律的滑模控制算法,本文算法的快速性更好。实际作业实验结果表明,该方法直线跟踪横向偏差绝对值最大为0.0778 m,能够有效提高自主导航控制系统的稳定性和快速性。