Control de seguimiento de trayectoria de modo deslizante adaptativo de trasplantadora de arroz no tripulada
Autores: Li, Jinyang; Shang, Zhijian; Li, Runfeng; Cui, Bingbo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Control de seguimiento de trayectoria de modo deslizante adaptativo de trasplantadora de arroz no tripulada
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Control deslizante adaptativo
Método de seguimiento de trayectoria
Trasplantador de arroz autónomo
Perturbación de incertidumbre
Pruebas de campo
Red neuronal de función de base radial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Para disminuir el impacto de la perturbación de incertidumbre, como el deslizamiento lateral del entorno del campo, en la precisión del control de seguimiento de ruta de un trasplantador de arroz no tripulado, se propuso un método de seguimiento de ruta para un trasplantador de arroz autónomo basado en un control de estructura variable de modo deslizante adaptativo. Se utilizó una red neuronal de función de base radial (RBF), que puede aproximar con precisión cualquier función no lineal, para el ajuste automático de parámetros en línea. La superficie deslizante se construyó mediante una combinación de ajuste automático de parámetros y la ley de enfoque de potencia, y posteriormente se diseñó un controlador deslizante adaptativo. Basándose en análisis teóricos y de simulación, el rendimiento del método propuesto fue evaluado mediante pruebas de campo. Tras la modificación adecuada del hardware, el trasplantador de alta velocidad FLW 2ZG-6DM se adaptó como plataforma de pruebas en este estudio. La contribución de este estudio es proporcionar una estrategia de control de seguimiento de ruta de modo deslizante adaptativo frente a la incertidumbre influenciada por el ambiente de suelo de arroz resbaladizo y cambiante en el proceso de operación real del trasplantador no tripulado. Los resultados experimentales demostraron que: en comparación con los métodos tradicionales de control deslizante, la desviación lateral máxima disminuyó de 17.5 cm a 9.3 cm y el promedio de desviación lateral absoluta disminuyó de 9.1 cm a 3.2 cm. La desviación máxima de rumbo disminuyó de 46.7 grados a 3.1 grados, y el promedio de desviación de rumbo absoluto de 10.7 grados a 1.3 grados. El método de control propuesto no solo alivió el titubeo del sistema causado por términos inciertos e interferencia ambiental, sino que también mejoró el rendimiento de seguimiento de ruta del trasplantador de arroz autónomo. Los resultados muestran que el sistema de control diseñado proporcionó buena estabilidad y confiabilidad en las condiciones reales del campo de arroz.
Descripción
Para disminuir el impacto de la perturbación de incertidumbre, como el deslizamiento lateral del entorno del campo, en la precisión del control de seguimiento de ruta de un trasplantador de arroz no tripulado, se propuso un método de seguimiento de ruta para un trasplantador de arroz autónomo basado en un control de estructura variable de modo deslizante adaptativo. Se utilizó una red neuronal de función de base radial (RBF), que puede aproximar con precisión cualquier función no lineal, para el ajuste automático de parámetros en línea. La superficie deslizante se construyó mediante una combinación de ajuste automático de parámetros y la ley de enfoque de potencia, y posteriormente se diseñó un controlador deslizante adaptativo. Basándose en análisis teóricos y de simulación, el rendimiento del método propuesto fue evaluado mediante pruebas de campo. Tras la modificación adecuada del hardware, el trasplantador de alta velocidad FLW 2ZG-6DM se adaptó como plataforma de pruebas en este estudio. La contribución de este estudio es proporcionar una estrategia de control de seguimiento de ruta de modo deslizante adaptativo frente a la incertidumbre influenciada por el ambiente de suelo de arroz resbaladizo y cambiante en el proceso de operación real del trasplantador no tripulado. Los resultados experimentales demostraron que: en comparación con los métodos tradicionales de control deslizante, la desviación lateral máxima disminuyó de 17.5 cm a 9.3 cm y el promedio de desviación lateral absoluta disminuyó de 9.1 cm a 3.2 cm. La desviación máxima de rumbo disminuyó de 46.7 grados a 3.1 grados, y el promedio de desviación de rumbo absoluto de 10.7 grados a 1.3 grados. El método de control propuesto no solo alivió el titubeo del sistema causado por términos inciertos e interferencia ambiental, sino que también mejoró el rendimiento de seguimiento de ruta del trasplantador de arroz autónomo. Los resultados muestran que el sistema de control diseñado proporcionó buena estabilidad y confiabilidad en las condiciones reales del campo de arroz.