摘要:為了提高無人插秧機(jī)地頭轉(zhuǎn)向時(shí)的曲線路徑跟蹤精度,,針對傳統(tǒng)的誤差權(quán)重矩陣固定的線性二次調(diào)節(jié)器(Linear quadratic regulator,LQR)路徑跟蹤控制器對插秧機(jī)的縱向速度,、橫向偏差以及航向角偏差的變化適應(yīng)性較差的問題,,基于車輛二自由度動(dòng)力學(xué)模型,提出了一種通過模糊控制實(shí)時(shí)調(diào)整LQR控制器誤差權(quán)重矩陣的路徑跟蹤控制器優(yōu)化方法,。該方法以縱向速度,、橫向偏差、航向角偏差為輸入,,以橫向偏差和航向角偏差對應(yīng)的誤差權(quán)重為輸出,,建立模糊控制模型實(shí)時(shí)調(diào)整LQR控制器的誤差權(quán)重矩陣。為了驗(yàn)證所提出算法的曲線路徑跟蹤控制精度和可行性,,以改裝后的洋馬VP6E型無人插秧機(jī)為對象,,進(jìn)行Carsim和Simulink聯(lián)合仿真試驗(yàn)以及實(shí)車試驗(yàn)。仿真試驗(yàn)結(jié)果表明,,控制插秧機(jī)跟蹤半徑為2m的1/4圓弧路徑時(shí),,所提出算法控制下的橫向偏差絕對值均值為0.014m,最大值為0.032m,,小于0.04m的占100%,,航向角偏差絕對值均值為1.67°,最大值為4.94°,,相較于傳統(tǒng)引入前饋控制的LQR控制器,,橫向偏差絕對值均值降低50%,航向角偏差絕對值均值降低23%,。實(shí)車試驗(yàn)結(jié)果表明,,在插秧機(jī)跟蹤半徑為2m的1/4圓弧路徑時(shí),所提出算法控制下橫向偏差絕對值均值為0.027m,,最大值為0.048m,,小于0.04m的占62%,航向角偏差絕對值均值為1.86°,,最大值為4.94°,,相較于傳統(tǒng)引入前饋控制的LQR控制器,橫向偏差絕對值均值降低40%,,航向角偏差絕對值均值降低4.1%,。該方法提升了無人插秧機(jī)曲線路徑跟蹤控制精度,為無人插秧機(jī)曲線路徑跟蹤控制提供了參考。