农业机械学报

作者：黄毅，任子誉，周志红，周涛，郭岗，黄国勇

单位：长沙理工大学,长沙理工大学,湖南工业职业技术学院,长沙理工大学,中联农业机械股份有限公司,中联农业机械股份有限公司,

关键词：玉米收获机;自动对行系统;改进PSO算法;PID控制

基金：国家自然科学基金项目(51875048)和湖南省自然科学基金项目（2022JJ40550）

玉米收获机作业时存在错行、漏割现象，且对非直线生长模式的玉米植株收获质量差，因此设计了一套玉米收获机自动对行系统。该系统主要由机械式对行装置、转向轮偏转角检测装置、转向控制系统3部分构成。其中，机械式对行装置与转向轮偏转角检测装置可基于二轮车模型的纯追踪模型，实时检测横向偏差与横向误差。转向控制系统采用基于改进PSO-PID的控制方法调整收获机的行驶路线，进一步消除横向偏差。最后，通过Matlab仿真软件分析及模拟场景下试验对系统进行验证。仿真结果显示，相比于传统PSO-PID控制，改进的PSO-PID控制将方波超调量降低了94.3%，正弦波最大误差降低了95.5%，正弦波跟踪延迟仅为0.01s。模拟场景试验结果显示，作业偏差在±20cm范围内的比例高于80%。在速度不超过4km/h时，直线路径轨迹偏差能够控制在±20cm以内，曲线路径中偏差±20cm以内的比例高于93%。试验结果表明本系统满足实际作业要求，可对农业收获自动化提供技术支持。

来源：2025年第11期

《农业机械学报》期刊编辑部

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