农业机械学报

作者：张凯良,胡勇,杨丽,张东兴,崔涛,范亮亮

单位：中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,

关键词：玉米联合收获机; 自动对行; 激光雷达; 机械式对行传感器; 模糊控制; 纯追踪模型

基金：国家重点研发计划项目（2016YFD0701901）

为提高玉米收获机的对行质量，减轻驾驶员的劳动强度，设计了一套玉米收获机自动对行系统，包括自动对行感知系统和路径跟踪控制系统。感知系统由激光雷达、机械式对行传感器、陀螺转角仪等组成，激光雷达检测进入地块前的横向偏差，机械式对行传感器检测收获作业时的横向偏差，陀螺转角仪检测航向偏角。以纯追踪模型作为路径跟踪的控制方法，利用模糊控制原理动态调整纯追踪模型中的前视距离，结合收获机的运动学模型，确定收获机转向轮的期望转角，并通过Matlab/Simulink软件对模型进行仿真分析。将自动对行系统搭载于4YL-6型玉米收获机上进行田间试验，结果表明，激光雷达静态检测试验的偏差均值为0.077?5?m，标准差均值为0.130?9?m，偏差在±15?cm和±30?cm内的比例均值分别为80.5%和95%；激光雷达地头自动对行试验的平均调整距离为7.89?m，平均偏差为0.146?m；基于机械式对行传感器的收获作业自动对行试验的偏差均值为0.087?6?m，标准差均值为0.097?6?m，偏差在±15?cm和±30?cm内的比例均值分别为83?1%和100%。试验结果满足玉米收获机的对行作业要求，可为玉米收获机的自动对行提供理论支持。

来源：2020年第2期

《农业机械学报》期刊编辑部

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