基于不同电机的拖拉机自动导航转向控制系统性能对比

论文摘要

为了提高拖拉机在农田环境中自主导航作业的控制精度,设计开发了3种基于不同类型电机的方向盘转向控制系统,在分析步进电机、伺服电机和步进伺服电机3种电机的参数及其性能差异的基础上,设计了拖拉机自动转向执行机构,并配备了工控机PC、PLC控制器、前轮转角检测机构和GNSS定位系统等设备。设计了工控机车载终端软件,能够实现自动导航的嵌套双闭环控制及相应PID控制算法,设计了控制系统的电气原理图和PLC转向程序,在混凝土路面和田间播种作业两种工况下进行了拖拉机自动导航实验。实验结果表明,当拖拉机作业速度为0. 8 m/s时,两种实验条件下,步进电机导航系统的均方根误差分别为8. 81 cm和12. 09 cm,伺服电机导航系统的均方根误差分别为4. 85 cm和10. 55 cm,步进伺服电机导航系统的均方根误差分别为4. 54 cm和5. 53 cm,步进伺服电机在方向盘转向控制系统中自动导航效果较好。

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类型: 期刊论文

作者: 李世超,曹如月,季宇寒,徐弘祯,张漫,李寒

关键词: 自动导航,转向控制,电机选型,嵌套双闭环控制,控制算法

来源: 农业机械学报 2019年S1期

年度: 2019

分类: 农业科技,工程科技Ⅱ辑

专业: 汽车工业,农业工程

单位: 中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室,中国农业大学农业农村部农业信息获取技术重点实验室

基金: 国家自然科学基金项目(31571570),国家重点研发计划项目(2017YFD0700400-2017YFD0700403),中国农业大学研究生实践教学基地建设项目(ZYXW037)

分类号: S219

页码: 40-49

总页数: 10

文件大小: 442K

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标签：自动导航论文;  转向控制论文;  电机选型论文;  嵌套双闭环控制论文;  控制算法论文;