基于最优路径设计的双参数控制系统的制作方法

文档序号:8338981阅读:379来源:国知局
基于最优路径设计的双参数控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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】

[0005]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。
[0006]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:
[0007]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。
[0008]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】
[0009]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】
[0010]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:
[0011]所述ARM控制器I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。
【主权项】
1.一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(I)、看门狗电路(2)、信号调理模块A(3)、信号调理模块C(4)、信号调理模块D(5)、信号调理模块B(6)、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(I)分别与所述看门狗电路(2)、所述信号调理模块A(3)、所述信号调理模块C(4)、所述信号调理模块D(5)、所述信号调理模块B(6)相连,所述速度传感器(8)与所述信号调理模块A (3)相连,所述陀螺仪传感器(9)与所述信号调理模块C (4)相连,所述导航定位融合器(10)与所述信号调理模块D(5)相连,所述转向角传感器(11)与所述信号调理模块B (6)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。
【专利摘要】本发明公开了一种基于最优路径设计的双参数控制系统,属于自动控制技术领域。本发明的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(1)、看门狗电路(2)、信号调理模块A(3)、信号调理模块C(4)、信号调理模块D(5)、信号调理模块B(6)、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)。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。
【IPC分类】G05D1-02
【公开号】CN104656648
【申请号】CN201310612435
【发明人】刘晶
【申请人】刘晶
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年11月25日
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