农业机械学报

作者：王法安，杨全合，张兆国，李安楠，徐红伟

单位：昆明理工大学,昆明理工大学,昆明理工大学,昆明理工大学,昆明理工大学,

关键词：农用履带车辆;路径跟踪;转向瞬心;转向控制

基金：国家重点研发计划项目（2022YFD2002004）和云南省教育厅科学研究基金项目（2023J0151）

针对丘陵山区单边制动农用履带车辆路径跟踪精度低、控制次数多、转向偏差大等问题，本文开展不同负载条件下履带车辆路径跟踪控制研究。首先，对履带车辆的转向运动学进行理论分析，并建立履带车辆运动学模型；其次，根据履带车辆单边制动转向特性，提出一种基于瞬时旋转中心（Instantaneous center of rotation，ICR）的大角度转向控制算法，该算法能够根据规划路径的转向点位置与履带车辆转向瞬心，规划出最优的转向目标点，并控制履带车辆在该转向目标点一次性转向到所需航向，与此同时，完成转向控制器设计；最后，开展履带车辆在3种不同负载条件下的仿真试验与田间试验。仿真结果表明，大角度转向控制算法产生的跟踪路径平均误差面积与平均转向控制次数分别降低68.95%、68.77%；田间试验结果表明，大角度转向控制算法产生的跟踪路径平均横向偏差均值、平均转向控制次数与转向点处平均最小偏差分别减少57.27%、33.93%、62.29%，且路径跟踪效果更优，验证了大角度转向控制算法的有效性。试验结果满足履带车辆路径跟踪的要求，为实现农用履带车辆的路径跟踪提供理论基础与参考。

来源：2024年第1期

《农业机械学报》期刊编辑部

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