[发明专利]基于最优路径设计的双参数控制系统

说明书

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，更具体的说，属一种基于最优路径设计的双参数控制系统。

背景技术

中国农业正在向自动化、集群化、集成化的方向发展，以高产量、保安全、降能耗为目标的精细化农业改革也在稳步推进。为适应现代化农业改革的需求、加快自动导航拖拉机为农业生产服务的节奏，对自动导航拖拉机相关技术进行深入研究具有重要意义。

在农用车辆自主导航领域研究中，普遍采用的控制方法有PID控制和单参数最优控制，控制量一般为转向角，而对速度控制的研究主要集中在定速巡航系统开发上。纵观现有技术，尚缺乏融合速度和转向角作为双参数进行控制的研究。在农业生产实践中，拖拉机在田间作业时，直线运行应以稳定的高速行驶，以提高工作效率;而转弯时，应适当降低运行速度，以提高过弯操控的稳定性，减小转弯时实际行驶距离，从而为实现真正意义上高精度、最优路径无人驾驶提供技术支持。

因此，为提高生产效率、降低能耗、节省人力资源，将转向信号和速度信号相结合进行研究更具实际意义。本发明设计了一种基于最优路径设计的双参数控制系统，运用最优控制理论设计出拖拉机在田间运行的自动导航系统。

发明内容

本发明为了有效地解决以上技术问题，给出了一种基于最优路径设计的双参数控制系统。

本发明的一种基于最优路径设计的双参数控制系统，其特征在于：包括ARM控制器、看门狗电路、信号调理模块A、信号调理模块C、信号调理模块D、信号调理模块B、接口芯片、速度传感器、陀螺仪传感器、导航定位融合器、转向角传感器、DSP控制器、驱动模块、变速执行单元、转向执行单元；其中：

所述ARM控制器分别与所述看门狗电路、所述信号调理模块A、所述信号调理模块C、所述信号调理模块D、所述信号调理模块B相连，所述速度传感器与所述信号调理模块A相连，所述陀螺仪传感器与所述信号调理模块C相连，所述导航定位融合器与所述信号调理模块D相连，所述转向角传感器与所述信号调理模块B相连，所述DSP控制器分别与所述接口芯片、所述驱动模块相连，所述驱动模块分别与所述DSP控制器、所述变速执行单元、所述转向执行单元相连。

本发明与现有技术相比：具有系统结构简单、安装与调试方便、系统可靠性高、测量精度高、功耗低、易于普及推广、维修方便等优点。

附图说明

附图1是本发明基于最优路径设计的双参数控制系统的结构示意图。

具体实施方式

图1是本发明基于最优路径设计的双参数控制系统的结构示意图，基于最优路径设计的双参数控制系统包括ARM控制器1、看门狗电路2、信号调理模块A3、信号调理模块C4、信号调理模块D5、信号调理模块B6、接口芯片7、速度传感器8、陀螺仪传感器9、导航定位融合器10、转向角传感器11、DSP控制器12、驱动模块13、变速执行单元14、转向执行单元15；其中：

所述ARM控制器1分别与所述看门狗电路2、所述信号调理模块A3、所述信号调理模块C4、所述信号调理模块D5、所述信号调理模块B6相连，所述速度传感器8与所述信号调理模块A3相连，所述陀螺仪传感器9与所述信号调理模块C4相连，所述导航定位融合器10与所述信号调理模块D5相连，所述转向角传感器11与所述信号调理模块B6相连，所述DSP控制器12分别与所述接口芯片7、所述驱动模块13相连，所述驱动模块13分别与所述DSP控制器12、所述变速执行单元14、所述转向执行单元15相连。