基于无模型自适应控制的设施园艺自动导航车辆路径跟踪

来源：江苏农业科学杂志2022年第第8期北京时间：

作者：陈娟; 姚立健; 徐丽君; 颜松

单位：1.泰州机电高等职业技术学校，江苏泰州 225300； 2.浙江农林大学光机电工程学院，浙江杭州 311300

摘要：为实现设施园艺内农业机械的自动导航，提出一种基于无模型自适应控制(model-free adaptive control，简称MFAC)车辆路径跟踪方法。采用4个超宽带(UWB)基站组建室内无线定位系统，并与WT901C光纤陀螺仪组合使用，获取试验样车与期望路径之间的横向偏差和航向偏差。建立预瞄偏差模型，并采用无模型自适应控制器来动态确定纯追踪算法中的前视距离，最终实现路径跟踪。对比试验结果表明，在4种不同的初始状态下进行直线跟踪时，本研究方法的平均偏差分别为0.102、0.079、0.181、0.084 m，达到稳定状态后，其稳态偏差变化范围在0.013~0.033 m之间；在矩形路径跟踪时，平均偏差为0.139 m，本研究方法明显优于采用固定前视距离的纯追踪模型，满足农业设施内狭窄空间中运输作业的精度要求，可为设施园艺农机导航提供新思路。

关键词：无模型自适应控制;自动导航;超宽带;设施园艺;路径跟踪