农业车辆自主跟随控制系统的设计与实现

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1、万方数据Master’SDe铲eeDissertationDESIGNANDREALIZATIONONAUTONOMOUSFOLLOWINGCONTROLSYSTEMOFAGRICUIJURALVEHICLESByWANGZhiqingSupervisor：AssociateProfessor．DINGYongqianMajor：DetectionTechnologyandAutomaticEquipmentNanjingAgriculturalUniversityMay,2014万方数据原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文

2、，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者(需亲笔)签名：互徽·嚆a口J吁年6月牛日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。允许论文被查阅和借阅。本人授权南京农业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索

3、，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口，在一年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密击(请在以上方框内打，，v”)学位论文作者(需亲笔)签名：王张导师(需亲笔)签垮扣l叶年17月叶日aof叶年16月斗目㈣n帆2吣4万方数据目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。。IABSTRACT⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．III第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11．1课题来源⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．2研究背景和意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯．．11．3车辆自主跟随与协同控制研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．21．3．1车辆自主跟随控制模式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31．3．2智能车自主跟随与协同控制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．。51．3．3农业作业车辆自主跟随与协同控制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．71．4研究目标和主要研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯91．4．1研究目标⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯91．4．2主要研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．9第二章自主跟随试验平台设计与实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．132．1自主跟随试验平台总体结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

5、⋯⋯⋯⋯⋯132．2主控制器选型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯142．3引导车与跟随车执行机构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．152．3．1调速机构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．152．3．2转向机构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．162．3．3制动机构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．182．4引导车与跟随车检测机构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．192．4．1行驶速度检测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．192．4．2前轮转角检测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．202．4．3制动推杆电机推杆行程检测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

6、⋯⋯⋯．2l2．4．4跟随车的相对航向偏角检测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．222．4．4．1硬件结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．222．4．4．2检测原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．242．4．5跟随间距检测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．252．4．6行车轨迹检测记录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯262．4．6．1RTK-DGPS定位系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯262．4．6．2NMEA一0183数据解析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．272。4。6．3大地经／纬度坐标向UTM坐标转换⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。．282．4．6．4GPS接收

7、机的安装与数据处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯302．5引导车与跟随车无线通信系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．312．6本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．33第三章速度控制系统设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯35万方数据农业车辆自主跟随控制系统的设计与实现3．1硬件系统功能模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．353．1．1硬件系统结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．353．1．2速度采集模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．363．1．3电流采集模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．373．1．4制动模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

8、⋯⋯⋯⋯⋯．．403．1．5差速电机控制模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯413．2速度控制系统建模⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．413．2．1差速电机驱动系统模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．413．2．2速度控制系统模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯433．3