基于坡度和PID混合控制方法的坡地农机稳速控制方法

来源：农业机械学报杂志2026年第2期北京时间：

作者：吴才聪，徐海松，高星宇

单位：中国农业大学;农业农村部农机作业监测与大数据应用重点实验室,中国农业大学;农业农村部农机作业监测与大数据应用重点实验室,中国农业大学;农业农村部农机作业监测与大数据应用重点实验室,

摘要：农业机械的速度稳定控制可提升作业质量与效率。针对农田坡度变化对无人作业农机速度稳定性的影响，本文提出一种混合控制方法，由坡度控制器与比例-积分-微分（PID）控制器组成混合控制器。农机速度受纵向力影响，包括与坡度相关的常规力和难以估计的滑动摩擦力等。针对常规力设计了坡度控制器；针对滑动摩擦力采用PID控制器。通过混合2种控制器，可动态调节油门开度与制动总泵压力，确保农机在坡地农田中稳定行驶。在目标速度为7km/h仿真测试中，实现了速度稳定控制，均方根误差0.11km/h，平均绝对百分比误差1.6%。实际试验平台的田间试验结果表明，本方法有效，在不同坡度条件下能稳定控制速度，验证了混合控制器具有更优的控制性能，实现了农机行驶速度的精准控制，能满足农机作业的稳定性要求。

关键词：农田坡度;PID控制器;稳定速度控制;农业机械;无人作业

基金资助：国家重点研发计划项目（2023YFE0208200）