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公开(公告)号：CN116795102B
公开(公告)日：2024-12-13
申请号：CN202310608644.8
申请日：2023-05-28
Applicant: 常州江苏大学工程技术研究院 , 江苏大学 , 上海上实现代农业开发有限公司
Abstract: 本发明属于农业机械自动驾驶控制技术领域，具体涉及一种轮式农机的直线路径跟踪抗扰控制方法及控制系统，通过获取车辆的参数，构建含有扰动的三阶直线路径跟踪线性化模型；获取车辆位姿信息并结合预设路径得到车辆的偏差信息；对偏差信息进行过渡调节；根据含有扰动的三阶直线路径跟踪线性化模型设计基于迭代步长的线性扩张状态观测器对车辆状态与总扰动进行观测；根据线性扩张状态观测器的观测值设计含有扰动前馈补偿的单参数调节路径跟踪控制器；解决了传统方法在含有扰动情况下作业质量差、上线速度慢、易超调的问题；采用一种单参数调节线性自抗扰控制器，大大简化参数整定过程的同时保证控制器的鲁棒性能。
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公开(公告)号：CN116594398B
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202310608694.6
申请日：2023-05-28
Applicant: 常州江苏大学工程技术研究院 , 江苏大学 , 上海上实现代农业开发有限公司
IPC: G05D1/43 , G05D1/648 , G05D105/15
Abstract: 本发明涉及一种自动驾驶农机田间转弯掉头拼接行优化控制方法，将完整转弯掉头路径分解为作业路径、第一段弧线路径、跨行直线路径、第二段直线路径、下一作业路径；以点到直线的距离作为农机路径切换的判断依据；以航向角变化量或转向轨迹特征信息作为农机转向弧线段结束的判断依据；将实际转弯半径与目标转弯半径的比值作为地面滑移系数；在跨行直线路径段上只调整农机航向偏差；在第二段转弯弧线路段上修正目标转向角度与弧线结束点位置，并修正导向车轮偏转角度。通过优化路径切换的判断依据，计算前段弧线路径的偏差状态以修正后段弧线路径的起始、终止位置、目标转向半径和导向车轮偏差角度，实现转弯掉头过程的自适应调节，提高拼接行精度。
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公开(公告)号：CN116795102A
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN202310608644.8
申请日：2023-05-28
Applicant: 常州江苏大学工程技术研究院 , 江苏大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于农业机械自动驾驶控制技术领域，具体涉及一种轮式农机的直线路径跟踪抗扰控制方法及控制系统，通过获取车辆的参数，构建含有扰动的三阶直线路径跟踪线性化模型；获取车辆位姿信息并结合预设路径得到车辆的偏差信息；对偏差信息进行过渡调节；根据含有扰动的三阶直线路径跟踪线性化模型设计基于迭代步长的线性扩张状态观测器对车辆状态与总扰动进行观测；根据线性扩张状态观测器的观测值设计含有扰动前馈补偿的单参数调节路径跟踪控制器；解决了传统方法在含有扰动情况下作业质量差、上线速度慢、易超调的问题；采用一种单参数调节线性自抗扰控制器，大大简化参数整定过程的同时保证控制器的鲁棒性能。
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公开(公告)号：CN113467460A
公开(公告)日：2021-10-01
申请号：CN202110779238.9
申请日：2021-07-09
Applicant: 江苏大学 , 常州江苏大学工程技术研究院
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供了一种基于双圆形前视距离的农业机械路径跟踪方法及系统，属于智能农机领域。本发明具体为：前馈控制器基于规划路径的路径点构造前馈期望转角，反馈控制器基于圆形前视距离计算导航偏差，并采用PID算法计算期望转角；基于前馈期望转角、期望转角，得到路径跟踪转角，导航控制器根据路径跟踪转角，得到期望转角，再结合农机当前转角控制电动方向盘，实现农业机械路径跟踪。本发明解决了直线前视距离在曲线路径跟踪中的常值横向偏差问题，减少路径跟踪的稳态误差。
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公开(公告)号：CN113467460B
公开(公告)日：2024-03-12
申请号：CN202110779238.9
申请日：2021-07-09
Applicant: 江苏大学 , 常州江苏大学工程技术研究院
Abstract: 本发明提供了一种基于双圆形前视距离的农业机械路径跟踪方法及系统，属于智能农机领域。本发明具体为：前馈控制器基于规划路径的路径点构造前馈期望转角，反馈控制器基于圆形前视距离计算导航偏差，并采用PID算法计算期望转角；基于前馈期望转角、期望转角，得到路径跟踪转角，导航控制器根据路径跟踪转角，得到期望转角，再结合农机当前转角控制电动方向盘，实现农业机械路径跟踪。本发明解决了直线前视距离在曲线路径跟踪中的常值横向偏差问题，减少路径跟踪的稳态误差。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116594398A
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202310608694.6
申请日：2023-05-28
Applicant: 常州江苏大学工程技术研究院 , 江苏大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及一种自动驾驶农机田间转弯掉头拼接行优化控制方法，将完整转弯掉头路径分解为作业路径、第一段弧线路径、跨行直线路径、第二段直线路径、下一作业路径；以点到直线的距离作为农机路径切换的判断依据；以航向角变化量或转向轨迹特征信息作为农机转向弧线段结束的判断依据；将实际转弯半径与目标转弯半径的比值作为地面滑移系数；在跨行直线路径段上只调整农机航向偏差；在第二段转弯弧线路段上修正目标转向角度与弧线结束点位置，并修正导向车轮偏转角度。通过优化路径切换的判断依据，计算前段弧线路径的偏差状态以修正后段弧线路径的起始、终止位置、目标转向半径和导向车轮偏差角度，实现转弯掉头过程的自适应调节，提高拼接行精度。
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公开(公告)号：CN112284772B
公开(公告)日：2025-02-14
申请号：CN202010979949.6
申请日：2020-09-17
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明公开一种便携式轮式拖拉机导向轮偏转角测量方法及装置，底座上表面正中心固定连接角度传感器底端，角度传感器顶端固定连接上盖正中心，角度传感器中心轴与底座和上盖中心轴共线，上盖的上表面固定设置相对于上盖的中心对称布置的左、右限位板，底座下方连接沿底座中心均匀布置的四个轨道轮，每两个轨道轮的下方配合一条轨道，轨道沿拖拉机导向轮转向中心的滑移轨迹铺设；将待测拖拉机的导向轮停放于上盖的中心位置，用左限位板和右限位板将导向轮的轴向两侧夹紧，转动拖拉机方向盘，通过偏转导向轮带动上盖旋转，进而带动角度传感器转动输出角度信号，精确地测量轮式拖拉机导向轮的转角，装置可随导向轮转动中心的移动而移动。
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公开(公告)号：CN114200925B
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202111324994.9
申请日：2021-11-10
Applicant: 江苏大学
IPC: G05D1/43
Abstract: 本发明提供了一种基于自适应时域模型预测的拖拉机路径跟踪控制方法及系统，时域优化模块寻找出预测时域和控制时域的最优解，并对求解的预测时域和控制时域进行修正，利用修正后的预测时域和控制时域更新自适应时域模型预测控制器中的预测时域和控制时域；自适应时域模型预测控制器根据当前位置、航向角、参考位置、参考航向角、参考前轮转角、当前车速、修正后的预测时域、修正后的控制时域和系统约束优化求解出前进车速和前轮转角；当前车速达到前进车速时，加减速结束；实际前轮转角达到前轮转角时，转向结束；实现拖拉机的路径跟踪控制。本发明根据车速和规划路径曲率自适应调整预测时域和控制时域，提高的路径跟踪效果和适应性。
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公开(公告)号：CN113985729B
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202111356238.4
申请日：2021-11-16
Applicant: 江苏大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 本发明提供了一种基于变论域模糊PID理论的拖拉机水田作业路径跟踪方法及系统，导航定位模块将横向误差e和航向误差#imgabs0#发送给模糊控制器III、将横向误差e发送给变论域模糊PID控制器，变论域模糊PID控制器输出前轮目标转角δ1，模糊控制器III输出前轮转角的补偿值δ2，δ1和δ2相加后得到前轮最终目标转角δ并发送给转向传动模块，转向传动模块根据前轮最终目标转角δ，控制拖拉机前轮转动，使拖拉机前轮转角达到预定的目标转角，实现拖拉机的路径跟踪。本发明能满足拖拉机水田复杂环境下作业时对路径跟踪精度的要求，稳定性、鲁棒性较高。
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公开(公告)号：CN117805433A
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202311853424.8
申请日：2023-12-29
Applicant: 江苏大学
IPC: G01P5/18
Abstract: 本发明公开了一种基于浮球脉冲技术的测流装置及方法，属于明渠测流领域，本发明通过一套浮球测速装置实现对于明渠断面平均流速的完整、快速、准确测量，并包括了一整套的测速流程；本发明由测速浮球、浮球释放机构、便携式信号接收带等构成；测速浮球分布在整个渠道断面，可测量水流不同层、不同位置的速度；测速浮球通过浮球释放机构同时释放；并基于脉冲信号传输定位技术实现对测速浮球终点位置到达时间的判定，提高精度；最终解决断面平均流速测量费时、费力的难题。
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