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《农业工程技术:农产品加工》2016,(20)
正农用车辆自主导航控制系统设计与试验【作者】张美娜;吕晓兰;陶建平;尹文庆;冯学斌【机构】江苏省农业科学院农业设施与装备研究所;南京农业大学工学院【摘要】集成软硬件系统搭建了一套农用车辆自主导航系统并进行了试验研究。硬件系统包括传感器、执行器和CAN-Bus通信网络;软件系统基于Windows操作系统、Visual Studio 2005开发环境,采用多线程编程技术开发。依据运动学规律建立了车辆运动模型,依据转向机构闭环响应曲线辨识了转向系统闭环模型,综合2个模 相似文献
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低轨无拖曳(Drag-free)卫星为相对论的验证、引力波探测以及地球重力场的测量提供了低干扰的试验环境。目前已有的工作主要对无拖曳卫星模型进行线性化,然后进行控制器设计,此种方法忽略了无拖曳卫星控制系统的非线性环节,因此降低了控制器的精度。本文将基于Lyapunov稳定性理论和自适应反步控制,直接针对无拖曳卫星控制系统的非线性模型进行分析,设计一种自适应神经网络控制器。针对系统建模过程中的线性化和未建模动态,利用RBF神经网络对非线性项进行拟合和补偿,建立自适应神经网络权值自适应律,保证闭环系统具有较好的鲁棒稳定性能和抗干扰性能,实现无拖曳卫星控制系统的设计要求。仿真结果表明控制器的有效性,满足了无拖曳卫星的控制精度要求。 相似文献
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为实现中密度纤维板(MDF)连续平压热压机液压位置伺服系统在参数摄动和外负载力干扰存在条件下快速、精确地位置跟踪,提出一种自适应全局快速终端滑模控制方法。首先,设计了自适应律以估计系统中的不确定参数,增强了控制系统的鲁棒性;然后,采用全局快速终端滑模控制方法,设计了一种新型的全局快速终端滑动模态,保证系统误差能够在有限时间内收敛为零;最后,利用Lyapunov稳定性理论给出了系统渐近稳定、跟踪误差在有限时间收敛的证明。仿真结果表明:该方法在保证系统稳定性的同时,可以实现系统误差在有限时间内收敛,提高了系统的鲁棒性和快速性。 相似文献
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基于模糊控制的农机自动导航控制系统研究 总被引：1，自引：0，他引：1
《江苏农业科学》2017,(17)
为实现农用拖拉机的自动导航控制,提高农用拖拉机智能化、自动化水平,以福田雷沃M1000-D拖拉机为平台,研究农机路径导航的自适应模糊控制策略,开发农机自动导航系统的CAN数据收发模块、北斗定位模块、角度信息采集模块以及转向控制模块等关键CAN节点的软硬件技术。现场试验表明,运用模糊控制算法策略,设计的农机自动导航控制系统能够快速、准确地跟踪预设路径。 相似文献
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提出针对一类不确定系统的自适应非奇异Terminal滑模控制。确定含非线性项的滑模面,通过构造李亚普洛夫函数的方式确定控制器结构,设计自适应增益控制律实时估计不确定参数,并考虑外扰动的影响,证明控制系统的稳定性和鲁棒性。仿真结果验证自适应非奇异Terminal滑模控制器能够使不确定系统状态变量快速收敛。 相似文献
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针对传统的双闭环矢量电流控制（VCC）动态响应与解耦性能不佳、电流谐波畸变率高等不足，首先建立了VSC-HVDC系统在同步旋转坐标系中的暂态数学模型.然后结合直接功率控制（DPC）和积分滑模控制（ISMC）的特点，提出了双积分滑模直接功率控制（DISM-DPC）策略，设计以瞬时功率偏差为系统状态的双积分滑模面并推导了相应的解耦控制律.最后在PSCAD/EMTDC中建立系统的仿真模型.结果表明：此方法不仅实现了功率解耦，而且算法高效简捷，提高了系统的动静态品质和鲁棒性，并有效抑制了滑模控制因开关切换动作而产生的抖振现象. 相似文献
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葡萄园拖拉机自动导航系统设计与试验 总被引：1，自引：0，他引：1
《甘肃农业大学学报》2020,(3):198-205
【目的】为了实现拖拉机在葡萄园内的自动导航控制.【方法】设计开发了一套导航控制系统,该系统采用变论域模糊法作为导航控制决策,系统通过输入横向偏差和航向偏差的变量,改变模糊控制论域,提升系统的自适应能力,使得系统响应速度更快精度更高,提高拖拉机在葡萄园复杂的环境导航效果.【结果】试验结果表明:当拖拉机以0.25 m/s和0.35m/s的作业速度行驶时,导航的平均横向偏差分别为2.46、2.77 cm,最大偏差分别为5.36、14.68 cm,均方差分别2.92、4.79 cm.【结论】设计的导航控制系统基本满足拖拉机在葡萄园内导航作业需求. 相似文献
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以东方红X-804拖拉机为平台,开发了一种基于RTK-DGPS定位和双闭环转向控制相组合的农业自动导航系统。系统主要包括RTK-DGPS接收机、姿态航向参考系统(AHRS)、转向控制器、电控液压转向装置和转向角检测传感器。设计了Kalman滤波器对定位数据进行平滑处理,同时实现航向角的校正。为实现自动转向,在拖拉机原有手动控制系统基础上加上电控比例液压阀,并设计电控单元。然后,推导了转向系统的数学模型,通过Matlab仿真工具箱得到传递函数的参数,设计了双闭环转向控制算法。最后,进行了算法验证试验和田间试验,结果表明,双闭环控制方法较好抑制了稳态时的震荡现象,方波信号的角度跟踪稳态时最大误差0.60°,平均误差0.40°,平均延时为0.20 s;设计的Kalman滤波器有助于提高定位系统的精度,横向跟踪误差不超过0.09 m,转向角度平均跟踪误差为0.43°,延时0.25 s。 相似文献
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针对一类非线性不确定中立型时变时滞系统的鲁棒镇定问题,利用Lyapunov稳定性理论,提出了一种能渐近稳定系统的自适应无记忆滑模控制器.基于滑模控制技术,确保了该控制器能驱赶系统状态达到事先指定的滑动超平面,从而获得预期的动态性能.一旦系统动态达到滑动运动阶段,系统对不确定是不敏感的.自适应技术的应用克服了不确定的未知上界,使可达条件能被满足.最后,仿真例子证明了该无记忆自适应滑模控制器的有效性,从而保证了闭环系统的全局渐近稳定性. 相似文献
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分析了直线电机伺服系统的结构及相关干扰因素,建立了伺服系统数学模型.针对系统参数的摄动、建模的不确定性以及外界干扰对系统输出精度的影响,采用反步法设计了一种自适应滑模变结构控制器.仿真结果表明,使用自适应滑模变结构控制器能提高控制性能,达到较好的跟踪精度. 相似文献
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【目的】针对电控液压式农机自动转向系统的不稳定及响应慢等特点,提出一种分数阶PI~λD~μ控制器控制农机自动转向系统的方法.【方法】首先根据分数阶的控制原理,设计分数阶PI~λD~μ控制器,并建立控制系统的仿真模型,最后应用自适应粒子群算法优化分数阶PI~λD~μ控制器的5个参数(k_p,k_i,k_d,λ,μ),避免粒子群算法陷入局部最优.为验证该方法的性能,采用文献[12]的试验平台,对系统进行多种信号的仿真跟踪.【结果】在迭代5次左右模型稳定,阶跃信号跟踪实验中,上升时间是0.0125 s,超调量0.01%,稳态误差是0,优于传统PID的控制效果,正弦信号与随机信号仿真跟踪实验效果良好,模型抗扰动能力强.【结论】仿真实验表明,设计的自适应粒子群分数阶控制方法对提高农机自动转向控制系统的稳定性、快速性及精度具有重要意义. 相似文献
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《内蒙古农业大学学报(自然科学版)》2017,(4)
针对履带机器人这一结构不稳定性、参数不确定性的非线性系统,本文结合神经网络理论与滑模控制,提出了基于模糊神经网络的自适应滑模控制,对不确定非线性系统的控制问题设计了控制器。本文首先建立了履带式机器人的运动学模型,以自适应滑模控制理论为基础,构建了等效控制器,依据模糊神经网络理论基础构建切换控制器,在保证控制器全局稳定性和收敛性的同时,同时获得抑制系统抖振。仿真验证了利用神经网络对履带式机器人这一非线性系s统具有较强的自适应性和鲁棒性。并且具有快速响应和较强的跟踪性能的特点。 相似文献
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基于变论域方法的拖拉机电液转向系统控制研究 总被引：1，自引：0，他引：1
针对拖拉机转向系统在工作过程中存在的转向沉重、灵敏度低及控制精度差的问题,考虑到全液压系统存在的结构复杂、非线性、模型参数无法确定等特性,结合近年来发展较快的线控转向及电液控制技术,基于模糊控制及变论域的思想,提出一种不依赖精确数学模型的电液转向系统变论域模糊控制方法,设计电液转向系统控制规则和自适应转向系统控制器。在SIMULINK仿真环境中分别搭建基于常规比例积分微分(PID)、模糊PID及变论域模糊PID的转向控制系统模型,结合拖拉机转向系统的工作特性,分别进行转向系统的跟随特性仿真试验及方向盘固定转角仿真试验。仿真结果表明,与传统的常规比例积分微分(PID)控制方法相比,所提出的控制方法和设计的控制器在拖拉机转向系统中具有较优的跟随特性和较强的调节性、稳定性。 相似文献
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建立了考虑侧风作用的汽车三自由度非线性动力学模型,应用基于BP神经网络的模型,参考自适应控制方法设计了主动四轮转向控制系统,并对非线性汽车模型进行了控制仿真.仿真结果表明,主动四轮转向系统能够有效的减小侧风对高速行驶汽车运动状态的影响,提高侧风稳定性. 相似文献
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借鉴生物免疫系统反馈调节机理,将免疫控制器与传统PID控制器串联,提出了一种免疫非线性PID控制方法;应用波波夫稳定判据分析了免疫非线性PID控制器的稳定性,并将其应用到热磨机的料位控制系统。这一算法保证了闭环系统的稳定性和快速的跟随性能,又抑制了模型摄动及外部干扰对系统的影响,提高了系统响应的快速性,保证了系统的鲁棒性能。仿真研究进一步验证了免疫非线性PID控制方法的可行性和有效性。 相似文献
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《西南林业大学学报》2017,(1)
针对中密度纤维板板厚纠偏位置伺服系统存在参数的不确定性以及系统外部的干扰等因素引起的板厚偏差问题,提出了一种基于NNDO的滑模反步控制方法。结果表明:加入NNDO的滑模反步控制可以实现对位置信号的快速跟踪,跟踪误差的收敛速度也更快,减弱了滑模反步控制器的控制输入抖振问题,改善了闭环系统的动态性能和对于干扰的鲁棒性,提高了控制器的控制性能。 相似文献
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研究广义双线性系统的终端滑模变结构控制问题.基于Lyapunov稳定性理论,运用Lyapunov函数方法,给出广义双系统的终端滑动模超出面,设计相应的终端滑模变结构控制器,使得闭环系统渐进稳定,实现滑动模运动,保证系统状态在有限时间内到达平衡点,得到广义双线性系统全局稳定的充分条件.所给的可行性算例,说明这一方法的有效性与可行性. 相似文献