Investigación sobre el algoritmo de seguimiento de trayectoria de máquinas agrícolas 4WS basado en el modelo de seguimiento puro de control difuso
Autores: Zhang, Chengliang; Gao, Guanlei; Zhao, Chunzhao; Li, Lei; Li, Changpu; Chen, Xiyuan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Investigación sobre el algoritmo de seguimiento de trayectoria de máquinas agrícolas 4WS basado en el modelo de seguimiento puro de control difuso
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Algoritmo de seguimiento de trayectoria
Control difuso
Navegación autónoma
Máquinas agrícolas con dirección en las cuatro ruedas
Distancias de anticipación
Controlador difuso
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un algoritmo de seguimiento de trayectoria basado en un modelo de control difuso para la navegación autónoma de máquinas agrícolas de 4WS. El objetivo de esta investigación es implementar el seguimiento de trayectoria para maquinaria agrícola de 4WS no tripulada y resolver el problema de la difícil determinación de las distancias de anticipación en los algoritmos de seguimiento puro. Al utilizar el modelo de algoritmo de seguimiento puro y un controlador difuso, este documento convierte la desviación de rumbo y la desviación lateral en un ciclo de control en la suma de la desviación lateral como la primera entrada al controlador difuso y la velocidad de desplazamiento del vehículo como la segunda entrada al controlador difuso, generando así la distancia de anticipación real. Para verificar la practicidad, precisión y exactitud del seguimiento de trayectoria del algoritmo propuesto, se llevaron a cabo una prueba de seguimiento de trayectoria en línea recta bajo condiciones de velocidad variable y una prueba de seguimiento de trayectoria en curva bajo condiciones de distancia de anticipación no fija utilizando una plataforma de prueba después de la simulación en MATLAB/Simulink en este documento. Los resultados de la prueba muestran que: en el proceso de seguimiento de trayectoria en línea recta, el sobreimpulso máximo es de 0.123 m, y después de una conducción estable, la desviación lateral máxima de la parte de seguimiento en línea recta es de 0.058 m y la desviación en estado estable es de 0.039 m; en el proceso de seguimiento de trayectoria en curva, el valor absoluto de la desviación lateral máxima de la trayectoria de conducción real de la máquina agrícola respecto a la trayectoria deseada es de 0.139 m, y la desviación media de seguimiento es de 0.041 m. Se puede ver que el algoritmo de control de seguimiento de trayectoria propuesto en este documento tiene buena precisión de seguimiento así como convergencia, y puede satisfacer la demanda de la función de navegación autónoma de la maquinaria agrícola de 4WS, lo que tiene un cierto valor de aplicación.
Descripción
Este documento presenta un algoritmo de seguimiento de trayectoria basado en un modelo de control difuso para la navegación autónoma de máquinas agrícolas de 4WS. El objetivo de esta investigación es implementar el seguimiento de trayectoria para maquinaria agrícola de 4WS no tripulada y resolver el problema de la difícil determinación de las distancias de anticipación en los algoritmos de seguimiento puro. Al utilizar el modelo de algoritmo de seguimiento puro y un controlador difuso, este documento convierte la desviación de rumbo y la desviación lateral en un ciclo de control en la suma de la desviación lateral como la primera entrada al controlador difuso y la velocidad de desplazamiento del vehículo como la segunda entrada al controlador difuso, generando así la distancia de anticipación real. Para verificar la practicidad, precisión y exactitud del seguimiento de trayectoria del algoritmo propuesto, se llevaron a cabo una prueba de seguimiento de trayectoria en línea recta bajo condiciones de velocidad variable y una prueba de seguimiento de trayectoria en curva bajo condiciones de distancia de anticipación no fija utilizando una plataforma de prueba después de la simulación en MATLAB/Simulink en este documento. Los resultados de la prueba muestran que: en el proceso de seguimiento de trayectoria en línea recta, el sobreimpulso máximo es de 0.123 m, y después de una conducción estable, la desviación lateral máxima de la parte de seguimiento en línea recta es de 0.058 m y la desviación en estado estable es de 0.039 m; en el proceso de seguimiento de trayectoria en curva, el valor absoluto de la desviación lateral máxima de la trayectoria de conducción real de la máquina agrícola respecto a la trayectoria deseada es de 0.139 m, y la desviación media de seguimiento es de 0.041 m. Se puede ver que el algoritmo de control de seguimiento de trayectoria propuesto en este documento tiene buena precisión de seguimiento así como convergencia, y puede satisfacer la demanda de la función de navegación autónoma de la maquinaria agrícola de 4WS, lo que tiene un cierto valor de aplicación.