农业机械学报

作者：张宇卓，王德成，尤泳，王天一

单位：中国农业大学;苏州大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,

关键词：草原植被感知;图像感知稳定系统;随机振动;联合仿真;模糊PID控制

基金：财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系项目（CARS-34）和中央高校基本科研业务费专项资金项目（中国农业大学25TC013）

针对草原复杂地形导致植被图像模糊失真的问题，设计了一种集成振动补偿的图像感知稳定系统。通过草原地形振动试验，确定了振动主效应方向、振动位移和频率控制阈值。基于牛顿-欧拉法构建了稳定机构动力学模型，结合路况参数，设计了模糊PID振动补偿控制策略。通过ANSYS随机振动仿真验证了机构强度，应变、应力分布符合正态分布（置信区间95%）。基于ADAMS-Matlab联合仿真构建虚拟样机，证实模糊PID控制策略可有效降低振动干扰。内蒙古自治区实地试验表明，系统使结构相似性指数、峰值信噪比和归一化互相关指标分别提升0.420、12.8dB和0.433。高质量图像占比增加28.4%，中、低质量图像分别减少17.8%和11.5%。研究表明，所提出的基于振动补偿的图像感知稳定系统，显著改善了复杂地形下的植被成像质量，为草原生态监测装备研发提供了理论依据和技术支撑。

来源：2025年第11期

《农业机械学报》期刊编辑部

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