基于MPC与Stanley的农机路径跟踪融合控制算法

作     者：刘文龙 姜明耀 王晨旭 徐伟东 LIU Wen-long;JIANG Ming-yao;WANG Chen-xu;XU Wei-dong

作者机构：东北石油大学秦皇岛校区电气信息工程系河北秦皇岛066004 

出 版 物：《信息技术》 (Information Technology)

年 卷 期：2024年第48卷第8期

页      面：65-70,78页

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：东北石油大学青年科学基金(2020QNQ-04) 

主　　题：智能农机 模型预测控制 Stanley控制 模糊规则 路径跟踪 

摘      要：针对智能农机的路径跟踪问题,基于模型预测控制(MPC)与Stanley控制提出一种融合控制算法。在农机运动学模型基础上,运用MPC算法设计路径跟踪控制律。在MPC算法的基础上通过权重系数与Stanley算法进行融合,并采用模糊规则对权重系数进行动态修正。搭建Carsim与Matlab/Simulink联合仿真平台,分别以不同速度对直线路径与圆形路径进行跟踪实验。结果表明,文中算法的控制性能优于常规MPC算法,在跟踪过程的前半段更为迅速,在跟踪过程的后半段更加平稳,直线路径跟踪误差在±2.5cm以内,特别适于农机初始位置偏差较大以及行驶速度较高的应用场合。