农业机械学报

作者：马悦琦，迟瑞娟，付国辉，赵彦涛，班超，苏童

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：水稻插秧机;滑转率控制;参数辨识;卡尔曼滤波;模糊PI控制

基金：国家自然科学基金项目（52172396）

水稻插秧机作业时驱动轮滑转率及其稳定性影响水稻插植株距精度，进而影响水稻产量。本文提出一种基于水田滚动阻力变化率辨识和模糊PI控制的水稻插秧机速度-滑转率联合控制算法。通过卡尔曼滤波对插秧机驱动轮滚动阻力变化率进行辨识；基于模糊PI控制对速度和滑转率进行联合控制，根据驱动轮滚动阻力变化率、速度误差、滑转率误差对控制律增益系数进行实时调整。水田试验结果表明，当期望速度为1m/s时，本文算法控制下插秧机滑转率均值为0.122，标准差为0.039；相较无滑转率控制时，滑转率均值降低39.3%，标准差降低61.7%；相较基于控制律增益系数固定的PI控制的速度-滑转率联合控制算法，滑转率均值降低12.8%，标准差降低45.1%。当期望速度为1m/s时，本文算法控制下速度绝对误差均值为0.072m/s，相较无滑转率控制时，降低53.5%，相较基于控制律增益系数固定的PI控制的速度-滑转率联合控制算法，降低47.1%。所提出算法可以有效提升水稻插植精度与质量。

来源：2025年第8期

《农业机械学报》期刊编辑部

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