近年来,随着精准农业的推进,信息化成为推动农机化发展的新动能,加装导航及自动作业系统的农机逐渐成为市场的新宠,让现代农业生产更加高效、智能、精准。一、拖拉机无人驾驶技术应用的优势智能拖拉机利用导航辅助自动驾驶系统,在无人驾驶的情况下能完成土地耕整、精密播种等作业,电动方向盘北斗导航系统可实现直线精度±10cm,液压控制转向北斗导航系统可实现直线精度±2.5cm,接行精度±2.5cm,根据2D地形补偿(横滚、航向),可以确保土地耕种、精密播种时起伏地面的作业效果。

为了研究无人车运动轨迹跟踪行为并建立可行的轨迹跟踪控制器,并分析跟踪效果,建立了二自由度车辆的数学模型,以模型预测控制理论为指导,从线性误差模型、目标函数选择及约束条件等3个方面来设计无人车的MPC轨迹跟踪控制器,并对不同道路的轨迹跟踪效果进行验证。建立Carsim-Simulink联合仿真平台,分别对圆形轨迹与直线型轨迹进行仿真实验。仿真结果表明,该轨迹跟踪控制器具有有效性与可行性。

液压履带式车辆由于操作简单,履带抓地力牢,可适应各种复杂的路面场景,被广泛应用于农业、工业等场景,但履带式车辆属于典型的非线性系统且控制响应存在响应滞后,在无人驾驶过程中执行轨迹跟踪任务时,使用传统的运动控制算法往往达不到对控制精度、稳定性和实时性的要求,故本文引入模型预测控制算法(MPC),来解决液压履带式车辆的轨迹跟踪控制问题。首先建立履带式车辆的运动学模型,之后针对路径的离散性,通过三次样条曲线进行路径拟合插值平滑,最后以液压履带式车辆的性能参数为约束条件,通过误差项修正建模误差、液压迟滞和滑动转向误差,完成基于MPC的轨迹跟踪控制器的设计,,实现液压履带式车辆高精度控制。

随着汽车产业与互联网的发展,依靠计算机系统智能驾驶替代人工驾驶已成为汽车发展的新趋势;ACC自适应巡航技术虽然依旧需要人工驾驶,但可使用电控程序解决车辆在车流中保持合理的跟车间距。基于无人驾驶和自适应巡航的理论基础,提出一种介于两者之间的行驶模式,即在两辆车同向行驶时,前车人工驾驶,后车自动跟随行驶,并采用Solidworks进行车辆三维建模;并用Motion运动仿真插件模拟车辆前车在加速、减速、匀速直线及弯道转向运动状态,观察后车跟随情况,获得了相应的车辆跟随动力学仿真结果。