线性自抗扰解耦的田间轮式追随小车控制系统研制

来源 :福建农林大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:tvxq905
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
田间轮式追随小车系统是以完成田间农业生产任务为主要目的,其作业时置身于复杂、恶劣的田间环境内,致使其移动和精确定位控制技术变得相当复杂,至今未能得到有效解决。因此,开展田间轮式小车控制系统的研究,对提高农业生产力,改变农业生产模式、实现现代化生产等方面具有重要的现实意义。田间轮式追随小车作为一个复杂的多输入-多输出(Multiple Input MultipleOutput,MIMO)系统,如依靠直接反馈线性化(Direct Feedback Linearization,DFL)的PID等传统方法解决其解耦控制需要很大的计算量,而用线性自抗扰解耦控制器(Decoupling Linear Active Disturbance Rejection Controller,DLADRC)来解决这个问题很简单,需要的计算量不大,而且控制器具有很好的鲁棒性。自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control, ADRC)技术作为一种新型实用数字控制技术,它吸收了现代控制论中扩张状态观测器的思想,继承了传统PID控制方法的精髓,具有很好的控制性能。线性自抗扰控制技术(Linear Active DisturbanceRejection Control,LADRC)是自抗扰控制技术的线性化,其在保持ADRC控制性能的同时有效地解决了ADRC参数整定复杂的问题,控制器设计效率高,实用性强。本文首先通过对田间轮式追随小车系统先行车辆(母机)和追随小车(子机)的相对位置、子机运动和子机驱动电机运动进行运动学分析,建立追随小车系统的数学模型,为后续控制器设计奠定基础。其次,对已得到的追随小车系统的数学模型,进行基于DLADRC技术的控制器设计和DFL的PID控制器设计。利用MATLAB仿真软件,分别建立两种控制器所对应的仿真模型并进行无外界干扰和有外界干扰条件下的动态仿真。通过对仿真结果的超调量、过渡过程时间等控制指标的比较,得出基于DLADRC的控制器的控制效果明显优于基于DFL的PID控制器。最后,设计并加工了田间轮式追随小车的车体结构,研制了以ATmega128为核心的控制系统硬件电路,并编写了相应的软件,实现了母机、子机间的数据通讯和相对位置测量、电机驱动、控制器控制算法等功能,并最终进行了整机的实地测试,验证了DLADRC理论分析和控制器设计的有效性、优越性。
其他文献
纤维素堆囊菌属于粘细菌的溶纤维素群.它不但和其它粘细菌一样具有复杂的多细胞形态发生和细胞社会学行为,而且次级代谢产物异常丰富,因此,它可作为研究原核生物细胞分化、原
5月3日,主题为光影西东的LINK UNIQUE品牌大秀在中国国际时装周上如期上演.在这一季设计作品中,刘露旨在宣扬东西方文化差异的细节表现,并在着装状态差异中寻找作品的具象表
期刊
该项研究全面分析了糖厂多效蒸发过程中蒸汽的有效能损失计算方法.针对传统上用耗汽量指标评价多效蒸发系统节能程度的弊端,提出以蒸发系统对蒸汽有效能损失的大小来评价系统
目前制革脱毛用酶制剂(如AS1.398、166、2709、209等)存在着蛋白酶活力不稳定,成分复杂,成本高且含有能够破坏生皮胚原的胶原酶等问题,使得酶法脱毛难以推广.为此有必要根据
猪苓作为我国传统的真菌类药材,具有抗肿瘤、增强免疫力等多种疗效,在医药行业应用广泛。由于猪苓菌核生长缓慢,菌核生长周期一般需要3年,导致了猪苓菌核的生产供应不能满足市场需要。本文拟通过固态发酵获得猪苓菌丝的快速增值方法来解决这个问题。首先对猪苓液态发酵工艺参数和培养条件的优化进行了研究,在此基础上,对猪苓固态发酵工艺进行了优化,获得的主要结论如下:(1)通过猪苓液态培养基的优化,可以有效提高猪苓液
该文以乳酸酸球菌79UV-S22为出发菌,用紫外、硫酸二乙酯和NaNO三种诱变方法对其进行诱变,通过对诱变效果的比较和硫酸二乙酯法对该菌是比较有效的一种方法.该文主要采用硫酸
目前在逆向工程领域,三坐标测量机、三维激光扫描仪等被大量使用,但是这些测量手段只能对产品开敞部位进行测量,不适用于有复杂内腔产品的内腔测量。工业CT(Industrial Computed
该文采用光学显微镜技术对BF(回交一代)和BF(回交二代)马海毛山羊皮的原皮组织学进行了研究.
应用Petri网建模与分析柔性制造系统,死锁预防是一个不可回避的问题。行为许 可性、结构复杂性与计算复杂性是衡量一个活性控制器性能优劣的三个通用标准。在 现行许多基于P
该文研究从针叶木马尾松硫酸盐法制浆黑液中用盐酸分离出木素,并用木素为原料替代部分昂贵的苯酚合成以木素为基础的酚醛树脂胶粘剂,用于粘合三板.