基于CAN總線的拖拉機自動導(dǎo)航系統(tǒng)轉(zhuǎn)向控制策略研究.pdf

1、拖拉機自動導(dǎo)航技術(shù)是精細農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。拖拉機自動轉(zhuǎn)向技術(shù)作為自動導(dǎo)航技術(shù)的重要組成部分，與作業(yè)品質(zhì)息息相關(guān)。本課題以搭載北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、智能終端及導(dǎo)航控制器的東風(fēng)1004拖拉機為測試平臺，開發(fā)了基于CAN總線的拖拉機自動導(dǎo)航系統(tǒng)轉(zhuǎn)向控制器，并借此平臺，進行轉(zhuǎn)向控制策略設(shè)計及驗證，主要以PID控制算法為基礎(chǔ)，研究其改進控制算法，包括分數(shù)階及智能PID控制算法，并通過仿真實驗選取綜合性能最佳控制算法，在進行轉(zhuǎn)向系統(tǒng)硬件設(shè)計后，完

2、成拖拉機自動導(dǎo)航系統(tǒng)的田間測試。本文的研究工作主要有以下幾個部分：
　　1.通過介紹國內(nèi)外農(nóng)業(yè)車輛自動導(dǎo)航系統(tǒng)研究現(xiàn)狀、CAN總線在農(nóng)業(yè)機械上的應(yīng)用現(xiàn)狀以及自動轉(zhuǎn)向控制策略的研究現(xiàn)狀，制定本課題研究的目標及技術(shù)路線。
　　2.在對拖拉機自動導(dǎo)航系統(tǒng)組成及原理，尤其是自動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)功能分析的基礎(chǔ)上，搭建了拖拉機動力學(xué)模型，并據(jù)拖拉機液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)向改裝方案，建立了基于MATLAB/SimHydraulics仿真模型；通過理論

3、分析，建立了基于傳遞函數(shù)的自動轉(zhuǎn)向模型，并進行傳遞函數(shù)模型的優(yōu)化。
　　3.以自動轉(zhuǎn)向PID算法為基礎(chǔ)，對其技術(shù)改進算法進行研究，包括分數(shù)階PID及智能PID算法，并利用搭建的仿真模型，初步驗證自動轉(zhuǎn)向控制算法控制效果。
　　4.搭建自動轉(zhuǎn)向控制策略的硬件驗證平臺，根據(jù)ISO11783制定系統(tǒng)的通信協(xié)議；進行轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計及軟件設(shè)計。
　　5.進行自動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的安裝與測試，完成轉(zhuǎn)向控制策略的驗證試驗，測試結(jié)果表