畜牧养殖环境监测自主移动平台轨迹跟踪控制算法

• Published in: 农业工程学报 Vol. 34; no. 13; pp. 86 - 94
• Main Authors: 吕恩利, 韦鉴峰, 王昱, 赵俊宏, 王飞仁, 刘妍华
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 华南农业大学工程学院,广州 510642 01.07.2018; 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%华南农业大学工程学院,广州,510642%华南农业大学工程基础教学与训练中心,广州,510642
• Subjects: 算法; 轨迹跟踪; 运动学模型; Beckstepping; 模型; 自主移动平台; Lyapunov函数; 环境监测
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2018.13.011

TP23; 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(k1,k2,k3,k4)=(0.1,0.2,0.15,0.3)时,直线轨迹跟踪误差为xe=±7 mm,ye=±9.8 mm,θe=±4.2°,圆弧轨迹跟踪误差为xe=±6.2 mm,ye=±8.3 mm,θe=±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.