农业机械学报

作者：迟瑞娟，熊泽鑫，姜龙腾，马悦琦，黄修炼，朱晓龙

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：插秧机;自动驾驶;路径跟踪;模型预测

基金：国家自然科学基金项目（52172396）

为了提高自动驾驶插秧机路径跟踪更高频的控制，本文提出一种基于模型预测的路径跟踪控制方法。以模型预测算法为基础设计自动驾驶控制器，通过简化农机车辆模型、线性化运动学方程、制定约束量，实现以当前状态量p=(x,y,θ)预测下一时刻的车辆状态，控制自动驾驶插秧机沿参考路径行走。通过在Matlab中建立仿真模型验证控制器的可行性，结果表明：直线路径跟踪横向偏差小于0.02m，航向偏差小于0.08°，曲线路径横向偏差平均值为0.022m、航向偏差平均值为0.699°，可用于实车试验。另外，以水稻插秧机为试验平台，通过设置不同车速验证算法的鲁棒性，直线路径跟踪平均横向、航向偏差分别为0.021m、6.187°，曲线路径跟踪平均横向、航向偏差分别为0.450m、10.107°，可满足自动驾驶插秧机路径跟踪精度及实时性需求，为农机路径跟踪控制研究提供了参考。

来源：2022年第11期

《农业机械学报》期刊编辑部

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