农田自主导航车辆平台的研发与试验

摘要

为建立稳定的农机自主导航模型和导航算法,大量的田间导航试验必不可少.若以拖拉机作为试验平台,其在控制系统研发、日常维护等方面的成本较高.该文以市场上现有的四轮电动汽车为车辆原型建立了低成本自动控制车辆平台.通过研发模拟PID控制器,建立了以直流电机为动力源的车辆自动转向系统.利用仿真分析,建立了基于数字PID控制器的车速控制系统.为实现车载电脑、各子系统间的实时通信,建立了基于CAN总线的车辆通信控制网络.转向控制试验表明,转向角分辨率为0.25°,测量标定后转向控制的最大误差小于1°.在(-10°,+10°)的转向角范围内,其转向控制误差小于0.5°.道路行驶试验表明,车速控制的最大误差发生在理论速度为4.0m/s时,其大小是0.26m/s.研究结果表明,所研发的自动控制车辆能够满足自主导航的试验要求,可作为相关试验平台的技术参考.