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摘要
第一章 绪论
1.1 研究目的意义
1.2 国内外定位导航技术研究现状
1.2.1 电磁诱导定位导航技术
1.2.2 机械触觉定位导航技术
1.2.3 基于惯性传感器的多传感器融合定位导航技术
1.2.4 GPS定位导航系统
1.2.5 视觉定位导航技术
1.2.6 超声波定位导航技术
1.2.7 光学定位导航技术
1.2.8 其他定位方法
1.3 常用定位解算方法研究
1.3.1 多边形定位算法
1.3.2 球坐标定位方法
1.3.3 三角形定位方法
1.4 课题研究主要内容
1.5 本章小结
第二章 系统结构与人机交换平台研究
2.1 系统总体结构
2.2 监控平台结构
2.3 软件系统结构
2.4 软件工作流程
2.5 串口数据传输
2.5.1 串口初始化
2.5.2 数据发送
2.5.3 数据接收
2.6 无线通讯协议设计
2.7 插秧机遥控驾驶设计
2.8 运动轨迹拟合
2.9 数据采集与保存
2.10 本章小结
第三章 无线数据交换方式研究
3.1 通信方式选择
3.2 无线数据交换研究
3.3 本章小结
第四章 激光发射器初始化角度研究
4.1 激光发射角初始化原理分析
4.2 超声波测距系统组成
4.2.1 超声波测距系统硬件设计
4.2.2 测距系统软件设计
4.3 系统误差分析与消除
4.3.1 温度误差分析与补偿
4.3.2 无线模块传输延时误差与补偿
4.3.3 水平面不同导致的误差分析与补偿
4.4 激光发射器角度初始化试验
4.5 本章小结
第五章 激光识别系统设计
5.1 激光发射器设计
5.1.1 激光发射器性能
5.1.2 激光发射器工作机构设计
5.1.3 激光发射器控制电路设计
5.1.4 激光发射器控制软件设计
5.2 激光接收靶设计
5.2.1 激光接收靶结构设计
5.2.2 激光接收靶随动系统结构设计
5.2.3 激光接收靶电路设计
5.3 本章小结
第六章 基于可变增益α-β滤波的光斑中心识别算法研究
6.1 激光接收靶光斑滤波处理流程
6.2 光斑中心预处理算法研究
6.2.1 算术均值滤波算法
6.2.2 中值滤波算法
6.2.3 试验分析
6.3 动态光斑中心识别算法研究
6.3.1 α-β滤波算法研究
6.3.2 可变增益α-β滤波算法研究
6.4 激光光斑中心识别试验
6.5 本章小结
第七章 双激光源跟踪系统研究
7.1 激光接收靶随动控制研究
7.2 基于增量式PID算法的目标跟踪算法研究
7.2.1 PID算法分析
7.2.2 增量式PID算法研究
7.3 基于增量式PID快速修正的卡尔曼滤波跟踪算法研究
7.3.1 卡尔曼滤波理论分析
7.3.2 系统模型建立
7.3.3 系统模型简化与仿真
7.3.4 增量式PID算法与卡尔曼滤波算法的融合
7.4 试验与数据分析
7.4.1 激光接收靶标动态响应性能试验
7.4.2 激光发射器跟踪性能及定位精度试验
7.5 本章小结
第八章 水田作业机械导航控制研究
8.1 控制系统硬件设计
8.1.1 电动机与驱动器设计
8.1.2 中间传动机构设计
8.2 模糊控制分析
8.2.1 模糊控制的基本原理和特点
8.2.2 模糊控制器结构分析
8.3 模糊免疫PID设计
8.3.1 免疫控制的基本原理
8.3.2 免疫PID设计
8.3.3 模糊免疫PID控制器设计
8.4 转向控制策略研究
8.4.1 转向控制模糊免疫PID设计
8.4.2 模糊控制器KI和KD的在线调整
8.4.3 转向驱动机构的传递函数推导
8.4.4 转向控制系统仿真
8.5 本章小结
第九章 导航控制田间试验与数据分析
9.1 试验方法
9.2 试验数据与分析
9.3 本章小结
第十章 总结与展望
10.1 研究结论
10.2 主要创新内容
10.3 进一步研究内容
参考文献
致谢
攻读学位期间主要研究成果