农业机械学报

作者：赵永春，张庆，尤泳，黄韶炯，刘文，王德成

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：履带式割草机;虚拟雷达;深度神经网络;路径跟踪

基金：国家重点研发计划项目（2022YFD22021）

为提高果园内小型双电机驱动履带式割草机恶劣路面下路径跟踪精度，提出了一种基于虚拟雷达路径感知和两级深度神经网络的路径跟踪控制算法。首先搭建了两级串联的人工深度神经网络，一级深度神经网络通过虚拟雷达路径感知算法，计算得到履带式割草机与目标路径的相对位置关系。二级深度神经网络根据履带式割草机跟踪偏差、航向角、横向偏差影响因子、折算履带滑转率以及履带式割草机与目标路径的相对位置关系，计算得到两侧驱动电机的控制转速，实现路径跟踪控制。在灌溉翻浆的果园路面，开展了履带式割草机U形路径跟踪实车试验，当车速分别为0.4、0.8m/s时，该算法路径跟踪的最大横向偏差分别为0.064、0.072m，平均横向偏差分别为0.026、0.033m。与传统的纯追踪控制算法相比，最大横向偏差分别减小31.18%、20.88%，平均横向偏差减小35.00%、29.79%。基于虚拟雷达和两级深度神经网络的路径跟踪控制算法可有效提升履带式割草机在恶劣路面下的路径跟踪精度。

来源：2023年第4期

《农业机械学报》期刊编辑部

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