无人驾驶农机装备的模糊PI-LQR转向控制算法
姬江涛1
王启洲1
张玉成2
韩志豪1
1.河南科技大学 农业装备工程学院,河南 洛阳 4710032.中国科学院 智能农业机械装备工程实验室,北京 100086
摘要：无人驾驶农机装备转向系统处于小流量、小角度控制时会出现非线性和时滞,这会导致转向控制超调或者控制时滞,进而导致无法快速准确地跟踪到路径预瞄点.针对这个问题,本文提出了一种模糊比例积分-线性二次型调节器(PI-LQR)数据融合的内外环控制算法.该算法以模糊 PI控制为内环,基于转角误差和转角误差变化率,通过模糊逻辑运算自适应调节 PI参数,进行转向角度的闭环控制.以 LQR 控制为外环,基于农机装备 XY-横摆角控制,融合内环的转角误差,进一步提升无人驾驶农机装备转向的精准控制.Carsim 和Matlab/Simulink联合仿真表明:通过 100 m长的双移线路径下,最大横向误差为 0.18 m,最大横向摆角误差为0.067 rad.实车测试表明:通过 100 m长的双移线路径下,最大横向误差 0.26 m,相较于 PID 纯跟踪控制算法,最大横向误差减少了 0.19 m.
关键词：无人驾驶转向系统模糊PILQR内外环控制
分类号：S219.02(农业动力、农村能源)
资助基金：国家重点研发计划(2023YFD2001100)河南省重大科技专项项目(221100110800)河南省重大科技专项项目(231100220200)
论文发表日期：2024-06-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 9-16 )
英文信息