基于改进MPC无人驾驶拖拉机路径跟踪控制算法研究  

作　　者：彭磊 

机构地区：[1]西华大学现代农业装备研究院,四川成都 [2]西华大学机械工程学院,四川成都

出　　处：《四川农业与农机》2024年第4期41-44,共4页

摘　　要：面对复杂多变的农田环境对无人驾驶拖拉机的路径跟踪控制的精度提出了更高的要求。本研究采用沃得奥龙1404型号拖拉机作为测试平台,旨在通过改进模型预测控制(MPC)算法,对未来状态进行预测并优化控制输入,使拖拉机在紧急情况下能有效避障,并且提高无人驾驶拖拉机在各种农田环境中的路径跟踪性能。分析了传统MPC算法在处理非线性系统的局限性和在应对变化的农田作业环境时定位不精确等缺点,提出一种改进的MPC框架,该框架结合了非线性车辆动力学模型,增强算法对于不确定性和外部扰动的鲁棒性,能够有效应对环境的外部干扰,保持系统的稳定输出。实验结果表明,改进后的算法提高了路径跟踪的精确度,拖拉机在行驶过程中能有效躲避障碍物,经过长期运行测试,该系统可靠性高、故障率低、维护成本低,为无人驾驶拖拉机在复杂农田环境中的可靠运行提供了有力的技术支持,为农业自动化提供了有效的技术支持。

关 键 词：无人驾驶 拖拉机 模型预测控制 避障 

分 类 号：S219[农业科学—农业机械化工程]