农业机械学报

作者：宋彦,张羊阳,姚琦,袁胜,廖娟,刘路

单位：安徽农业大学,安徽农业大学,安徽农业大学,合肥中科智驰科技有限公司,安徽农业大学,安徽农业大学,

关键词：履带式机器人;路径跟随;启发式动态规划;前馈式神经网络

基金：国家自然科学基金项目(61503363)

针对移动机器人传统路径跟随控制方法需要人工调校参数、缺乏自主优化能力的问题，提出了一种基于启发式动态规划（Heuristic dynamic programming, HDP）的路径跟随控制方法。首先，设计履带式机器人路径跟随控制系统结构，建立了误差状态方程；其次，提出了一种基于HDP算法的路径跟随控制方法，综合误差性能指标和跟随稳定性指标设计了回报函数，采用多层前馈神经网络逼近评价器和执行器，并推导了网络参数的在线优化规则；最后，通过数值仿真和系统试验验证了HDP方法的路径跟随性能。试验结果证明，基于HDP算法的控制器跟随直线的平均误差绝对值为0.04m、均方根误差为0.06m；跟随钝角转向曲线的平均误差绝对值为0.01m、均方根误差为0.06m；跟随锐角转向曲线的平均误差绝对值为0.03m、均方根误差为0.09m。该方法不需要对控制参数进行反复调试就能够获得较好的控制效果，提高了移动机器人路径跟随控制方法的环境适应性和自主优化能力。

来源：2019年第11期

《农业机械学报》期刊编辑部

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