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一种考虑输入饱和的快速固定时间无人驾驶农机路径跟踪控制方法、系统与装置制造方法及图纸

技术编号:43285577 阅读:43 留言:0更新日期:2024-11-12 16:07
本发明专利技术公开了一种考虑输入饱和的快速固定时间无人驾驶农机路径跟踪控制方法、系统与装置,应用于拖拉机、旋耕机、收割机等农业机械领域。在该控制方法下,农业机械的路径跟踪精度高,鲁棒性强,响应速度快。主要步骤为:(1)建立无人驾驶农业机械路径跟踪的偏差运动模型;(2)设计快速固定时间滑模,使跟踪偏差可以快速收敛;(3)构造输入饱和辅助函数,抵消执行器饱和带来的不利影响;(4)将输入饱和辅助函数与滑模控制结合,得到考虑输入饱和的无人驾驶农机路径跟踪复合控制器。本发明专利技术使得农业机械在受扰情况下可以快速做出响应,提高作业质量;还解决了由于大增益下带来的执行器饱和的问题,保持快速响应性与高精度跟踪性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业机械控制领域,设计一种考虑输入饱和的快速固定时间无人驾驶农机路径跟踪控制方法、系统与装置。以增加农业机械的路径跟踪精度,同时可以保证农机在实际复杂作业环境可以快速响应,提高作业质量,更加接近实际的应用。


技术介绍

1、许多国家正在研究无人驾驶农业机械来解决粮食和劳动力短缺的问题,通过采用自主导航技术来代替传统农业生产活动所需的繁重劳动力。无人驾驶农业机械的自主导航技术越来越多地应用于各种农业生产活动,成为实现精准农业的关键技术。而跟踪控制是提高农机自主导航系统的精度和稳定性的关键。因此,设计高效的路径跟踪控制方法对提高农业机械的跟踪精度和鲁棒性具有重要意义。

2、滑模控制作为一类常用的处理非线性不确定系统的鲁棒控制方法,具有实现简单、动态响应快、抗干扰能力强等优点,因此许多研究人员选择滑模控制来解决农业机械的路径跟踪问题。

3、然而大多数的滑模控制算法通常为有限时间收敛,最大收敛时间取决于农业机械初始条件,这将导致跟踪精度随着初始误差的增加而增加。快速的收敛时间可以支持农业机械更快地适应复杂的环境,目前固定时间收敛本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种考虑输入饱和的快速固定时间无人驾驶农机路径跟踪控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的考虑输入饱和的快速固定时间无人驾驶农机路径跟踪控制方法,其特征在于,所述偏差运动模型为:

3.根据权利要求2所述的考虑输入饱和的快速固定时间无人驾驶农机路径跟踪控制方法,其特征在于,所述不对称饱和函数为:

4.根据权利要求3所述的考虑输入饱和的快速固定时间无人驾驶农机路径跟踪控制方法,其特征在于,所述快速固定时间控制器通过如下快速固定时间滑模构造:

5.根据权利要求4所述的考虑输入饱和的快速固定时间无人驾驶农机路径跟踪控制方法...

【技术特征摘要】

1.一种考虑输入饱和的快速固定时间无人驾驶农机路径跟踪控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的考虑输入饱和的快速固定时间无人驾驶农机路径跟踪控制方法,其特征在于,所述偏差运动模型为:

3.根据权利要求2所述的考虑输入饱和的快速固定时间无人驾驶农机路径跟踪控制方法,其特征在于,所述不对称饱和函数为:

4.根据权利要求3所述的考虑输入饱和的快速固定时间无人驾驶农机路径跟踪控制方法,其特征在于,所述快速固定时间控制器通过如下快速固定时间滑模构造:

5.根据权利要求4所述的考虑输入饱和的快速固定时间无人驾驶农机路径跟踪控制方法,其特征在于,所述自适应增益为:

6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙金林李秋实丁世宏夏慧
申请(专利权)人:江苏大学
类型:发明
国别省市:

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