农业机械学报

作者：张雁,李彦明,刘翔鹏,陶建峰,刘成良,李瑞川

单位：上海交通大学,上海交通大学,上海交通大学,上海交通大学,上海交通大学,山东五征集团,

关键词：水稻直播机;模糊控制;最优控制;稳定性

基金：国家重点研发计划项目（2016YFD0700505）、上海市青年科技英才扬帆计划项目(18YF1411000)和上海市科技兴农推广项目（沪农科推字（2016）第1-6-1号）

为了提高在水田等恶劣环境下作业的自主导航水稻直播机的性能，提出了一种利用模糊逻辑推理自适应调整PD控制器参数Kd的最优控制方法。首先根据水稻直播机的运动学模型，建立链式空间状态模型；然后基于链式空间状态模型，设计了PD控制器，并根据现场实验确定了参数Kp、Kd的取值范围，通过仿真得出了Kp和Kd的值，以及两者比值对系统稳定性和响应速度的影响；最后，提出了模糊自适应控制方法。仿真结果表明，相对于固定参数的PD控制器，模糊自适应控制方法超调较小、上线速度更快、稳定性较好。实地实验结果表明，该方法在水泥路面上平均绝对横向偏差小于0.021m，水田直线跟踪平均绝对偏差小于0.040m，与传统的PD控制和纯追踪控制相比，能够有效提高自主导航控制系统的稳定性和快速性。

来源：2018年第10期

《农业机械学报》期刊编辑部

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