摘要:為了解決傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)中前輪轉(zhuǎn)角測量傳感器不易安裝,、維護(hù)困難以及轉(zhuǎn)角估計不準(zhǔn)確等問題,,本文提出了一種基于受控自回歸滑動平均模型和卡爾曼濾波器的組合模型(Auto-regressive moving average with exogenous input-Kalman filter,ARMAX-KF)與速度補(bǔ)償?shù)耐侠瓩C(jī)無前輪傳感器轉(zhuǎn)角估計方法,。首先,利用Hammerstein非線性系統(tǒng)對拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建模,,并采用遞歸最小二乘法(Recursive least squares method,,RLS)將其辨識為ARMAX模型;其次,,對后輪軸中心接地點(diǎn)速度進(jìn)行桿臂誤差補(bǔ)償,;最后,提出了ARMAX-KF方法,,利用卡爾曼濾波器的校正特性,,以拖拉機(jī)的運(yùn)動學(xué)轉(zhuǎn)角作為觀測值,修正ARMAX模型預(yù)測的轉(zhuǎn)角速度積分值,,從而估計拖拉機(jī)的前輪轉(zhuǎn)角,。在速度桿臂補(bǔ)償測量方法試驗(yàn)驗(yàn)證中,補(bǔ)償后運(yùn)動學(xué)轉(zhuǎn)角平均絕對誤差為1.110°,,標(biāo)準(zhǔn)差為1.727°,,相比補(bǔ)償前分別減少61.13%和31.55%;在動態(tài)轉(zhuǎn)角試驗(yàn)中,,ARMAX模型預(yù)測的轉(zhuǎn)角速度標(biāo)準(zhǔn)差為2.439(°)/s,,相比采用固定傳動比方法誤差減少56.58%;采用基于ARMAX-KF的前輪轉(zhuǎn)角估計絕對平均誤差為0.649°,,標(biāo)準(zhǔn)差為0.371°,,相比采用固定傳動比和卡爾曼濾波器的方法分別減少56.9%和78.82%;在直線導(dǎo)航跟蹤試驗(yàn)中,,采用基于ARMAX-KF的前輪轉(zhuǎn)角估計標(biāo)準(zhǔn)差為0.649°,,本文提出的方法提高了轉(zhuǎn)角估計精度和農(nóng)機(jī)導(dǎo)航作業(yè)質(zhì)量。