一种适用于履带式薯类收获机的辅助导航系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于履带式薯类收获机的辅助导航系统及控制方法，系统包括：导航模块

【技术实现步骤摘要】
一种适用于履带式薯类收获机的辅助导航系统及控制方法


[0001]本专利技术属于履带式薯类联合收获机的辅助导航
，具体涉及一种适用于履带式薯类收获机的辅助导航系统及控制方法
。

技术介绍

[0002]薯类作物是我国主要的粮食作物，是改善粮食结构
、
保障国家粮食安全的重要作物
。
当前薯类收获作业主要是依靠分段式薯类收获机进行挖掘，由人工进行捡拾，成本较高
。
当前履带式薯类联合收获机转向操作依靠人工控制离合器进行制动，当向左转向时，液压驱动左侧离合器分离与左侧输出轴的制动，左侧履带停止旋转，此时在右侧驱动力的驱动下，向左侧转向；同理可以实现右侧转向
。
[0003]辅助导航系统可以实现对作业路径的规划和跟踪，提高农业装备作业效率和质量，减轻驾驶员的劳动强度
。
但是对于履带式农用机械，其转向方式特殊，车辆运动学模型建立比较复杂，辅助导航技术在履带式农用车辆上还未得到大范围的应用
。
[0004]履带式农机辅助导航算法发展较慢，当前装备辅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种适用于履带式薯类收获机的辅助导航系统，其特征在于，包括：导航模块
、
主控制器
、
上位机交互平台和电源模块；所述导航模块用于获取履带式薯类联合收获机的导航信息；所述上位机交互平台用于对履带式薯类联合收获机的辅助导航控制的参数设定
、
导航路线设定；所述主控制器用于基于所述导航信息
、
导航路线以及辅助导航控制的参数，进行履带式薯类联合收获机的实时导航控制，实现履带式薯类联合收获机的田间作业辅助导航；所述电源模块用于为所述导航模块
、
所述主控制器和所述上位机交互平台提供电源
。2.
根据权利要求1所述的适用于履带式薯类收获机的辅助导航系统，其特征在于，所述导航模块包括：双
GNSS
定位天线和惯性测量单元；所述双
GNSS
定位天线用于获取履带式薯类联合收获机的位置信息；所述惯性测量单元用于获取履带式薯类联合收获机的航向信息
。3.
根据权利要求2所述的适用于履带式薯类收获机的辅助导航系统，其特征在于，所述上位机交互平台对履带式薯类联合收获机的辅助导航控制的参数设定的过程包括：根据履带式薯类联合收获机整体结构参数设定履带式薯类联合收获机的运动学模型；利用所述运动学模型分别计算左右履带相对于地面的实际速度
、
滑移率
、
滑转率和实际转向角速度；基于所述实际速度
、
所述滑移率
、
所述滑转率和所述实际转向角速度，利用串级
PID
控制算法得到角速度的控制量；基于履带式薯类联合收获机的滞后效应，结合实际转向角速度
、
角速度的控制量计算时间裕度参数；基于履带式薯类联合收获机的实时运行速度，计算自适应导航控制速度因子；根据所述速度因子和所述时间裕度参数实时计算左右履带转向实际控制周期
。4.
根据权利要求3所述的适用于履带式薯类收获机的辅助导航系统，其特征在于，所述主控制器基于所述导航信息，进行履带式薯类联合收获机的实时导航控制的具体过程包括：基于所述位置信息和所述航向信息实时解算履带式薯类联合收获机的实时路径信息；通过比较所述实时路径信息和规划路径信息，计算当前履带式薯类联合收获机本体的位置偏差和航向偏差；基于所述位置偏差
、
所述航向偏差和辅助导航控制的参数，进行履带式薯类联合收获机的实时导航控制，实现履带式薯类联合收获机的田间作业辅助导航
。5.
根据权利要求4所述的适用于履带式薯类收获机的辅助导航系统，其特征在于，基于所述位置偏差
、
所述航向偏差和辅助导航控制的参数，进行履带式薯类联合收获机的实时导航控制的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健，吕士亭，杨然兵，许文建，潘志国，张还，刘莎，郭鑫雨，王伟静，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：