首页 期刊 农业工程学报 畜牧养殖环境监测自主移动平台轨迹跟踪控制算法 【正文】

畜牧养殖环境监测自主移动平台轨迹跟踪控制算法

作者:吕恩利; 韦鉴峰; 王昱; 赵俊宏; 王飞仁; 刘妍华 华南农业大学工程学院; 广州510642; 华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室; 广州510642; 华南农业大学工程基础教学与训练中心; 广州510642
环境监测   算法   模型   自主移动平台   轨迹跟踪  

摘要:为实现畜牧养殖环境全方位监测,开发了可实现轨迹跟踪的自主移动监测平台。以具有非完整约束特性的自主移动平台为研究对象,研究其轨迹跟踪问题。在平台的结构基础上,通过建立其运动学模型及误差模型,提出基于Lyapunov函数和反推(Backstepping)时变状态反馈控制方法的轨迹跟踪算法,实现自主移动平台转向轮转角和行驶速度的控制。仿真和试验表明:所提出的控制算法能使该平台较好的收敛于期望轨迹,当跟踪期望轨迹稳定后,控制参数为(k_1,k_2,k_3,k_4)=(0.1,0.2,0.15,0.3)时,直线轨迹跟踪误差为x_e=±7 mm,y_e=±9.8 mm,θ_e=±4.2°,圆弧轨迹跟踪误差为x_e=±6.2 mm,y_e=±8.3 mm,θ_e=±5.8°,取得良好的跟踪精度。该研究可为畜牧养殖环境监测自主移动平台轨迹跟踪控制提供参考。

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