農(nóng)機自動駕駛監(jiān)控終端關鍵技術研究與系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、學校代碼：10564學號：2013201006分類號：S24密級：碩士學位論文農(nóng)機自動駕駛監(jiān)控終端關鍵技術研究與系統(tǒng)開發(fā)張亞嬌指導教指導教師：羅錫文教授學院名學院名稱：工程學院專業(yè)名專業(yè)名稱：農(nóng)業(yè)電氣化與自動化答辯委員會主席：答辯委員會主席：廖慶喜教授中國廣州2016年6月I摘要目前，國外對農(nóng)機自動導航技術的研究無論是技術上還是產(chǎn)品上正逐步趨向成熟，而國內(nèi)在農(nóng)機自動導航系統(tǒng)產(chǎn)品上還未完全形成產(chǎn)業(yè)化。隨著農(nóng)機自動導航技術的發(fā)展，農(nóng)業(yè)導航監(jiān)

2、控終端技術已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)機械自動導航技術的重要組成部分，農(nóng)機導航監(jiān)控終端系統(tǒng)可以更好地管理控制農(nóng)機自動導航系統(tǒng)，實現(xiàn)對農(nóng)機自動導航系統(tǒng)的實時監(jiān)控與用戶決策信息的輸入輸出。本文對農(nóng)機導航監(jiān)控終端系統(tǒng)關鍵技術進行了研究，包括農(nóng)機田間路徑規(guī)劃、農(nóng)機轉向自動標定、導航監(jiān)控終端界面設計和數(shù)據(jù)通訊等，開發(fā)了農(nóng)機自動導航監(jiān)控終端系統(tǒng)，實現(xiàn)了農(nóng)機車輛的導航狀態(tài)監(jiān)控、農(nóng)機具的操縱控制及開機自診斷等。第一，針對農(nóng)機田間全覆蓋路徑規(guī)劃特點，分析了農(nóng)機地頭轉彎路

3、徑與直線作業(yè)路徑，確定了田間路徑優(yōu)化指標，設計了農(nóng)田路徑規(guī)劃算法，包括地塊搜索、導航作業(yè)初始航行確定、導航作業(yè)區(qū)域路徑規(guī)劃算法和地頭轉彎路徑規(guī)劃算法，其中，作業(yè)區(qū)域路徑規(guī)劃包括S型路徑規(guī)劃和回字型路徑規(guī)劃，地頭轉彎路徑規(guī)劃包括半圓形轉彎模式、梨形轉彎模式和魚尾形轉彎模式。第二，提出了一種全新的農(nóng)機轉向自動標定方法，以拖拉機為例，利用GPS采集拖拉機運動軌跡坐標，通過曲線圓擬合算法，得到拖拉機的前輪轉彎半徑，根據(jù)農(nóng)機轉彎半徑、農(nóng)機轉向角，

4、推算農(nóng)機轉向角度與角度傳感器輸出值的一一對應關系，完成了農(nóng)機輪角的左右極限自動標定，并利用逐步逼近方法，實現(xiàn)了輪角的零位標定和轉向電磁閥標定。第三，開發(fā)了導航監(jiān)控終端系統(tǒng)軟件，通過對農(nóng)田工作特點與導航需求分析，硬件采用基于ARM核心處理器的硬件系統(tǒng)，軟件采用VS2008開發(fā)環(huán)境，C語言，MFC框架，開發(fā)了基于WinCE的農(nóng)機自動導航監(jiān)控終端軟件。軟件程序的總體功能模塊包括人機交互界面顯示、基于RS232的串口通訊模塊、路徑規(guī)劃模塊、文件