农业机械学报

作者：白国星，刘丽，孟宇，刘思言，刘立，罗维东

单位：北京科技大学,北京科技大学,北京科技大学,吉林省农业机械研究院,北京科技大学,北京科技大学,

关键词：移动机器人;农用机器人;路径跟踪;模型预测控制;实时性

基金：国家重点研发计划项目（2018YFC0604403、2018YFE0192900）和中央高校基本科研业务费专项资金项目（FRF-IC-20-02）

针对移动机器人路径跟踪模型预测控制中，存在线性化预测模型削弱控制器对参考路径曲率突变和航向突变响应能力的问题，从非线性模型预测控制出发，提出了两种实时性优化方案，即减少控制步数或降低控制频率。仿真与实验结果表明，采用减少控制步数或降低控制频率方案优化后，非线性模型预测控制器在每一控制周期内的解算时间小于控制周期；减少控制步数相比降低控制频率或线性化预测模型具有更小的横向误差和航向误差，可以更好地保证控制器在跟踪曲率、航向变化较快的参考路径时的控制精度。因此，相比其他实时性优化方案，减少控制步数更加适用于农用机器人等对灵活性要求较高的移动装备。

来源：2020年第9期

《农业机械学报》期刊编辑部

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