国家高技术研究发展计划(2013AA040403)
- 作品数：15 被引量：403H指数：9
- 相关作者：胡静涛白晓平高雷刘晓光李逃昌更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院大学辽宁科技大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家科技支撑计划辽宁省科技厅科技攻关项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术农业科学交通运输工程机械工程更多>>
- 插秧机多传感器组合导航方法研究被引量：9
- 2014年
- 以洋马插秧机为研究平台,提出了一种基于多传感器信息融合的组合导航方法。该方法利用DGPS、陀螺仪和加速度计能够在插秧机上实现低成本、高精度的导航定位。同时,通过插秧机的运动学分析,建立了农机的二维运动学模型;基于所建立的农机运动学模型,采用卡尔曼滤波的方法对插秧机的位置、速度和航向角进行精确的估计。通过对插秧机实际行走的数据进行仿真实验表明,该方法能够为插秧机提供可靠的导航信息。
- 刘晓光胡静涛白晓平李逃昌高雷
- 关键词：组合导航信息融合卡尔曼滤波插秧机
- 产量数据误差的识别与过滤方法研究被引量：1
- 2016年
- 针对产量数据包含大量误差的问题,首先研究分析产量数据的获取过程,从统计分析的角度,将可能造成产量数据误差的归纳为系统误差、随机误差和粗大误差。然后分别针对不同产量数据的误差来源,提出误差数据处理方法,设计并实现6种过滤器:割台状态、填充和排空延时、传感器数据异常、不切实际的产量值、局部空间的异常值、短收割段和坐标重叠。最后仿真实验表明,过滤后产量数据由随机因素引起的产量数据空间变异得到显著改善。
- 马鑫王鹤李世国金学伟白晓平
- 关键词：精准农业误差分析
- 基于自适应H_∞滤波的组合导航方法研究被引量：27
- 2014年
- 针对常规鲁棒滤波参数由初始设定而使滤波具有较大保守性的问题,提出了一种基于自适应鲁棒滤波的多传感器组合导航方法。该方法能够自动调节鲁棒滤波器参数,从而兼顾系统的精度和鲁棒性。通过运动学分析,建立了试验车的二维运动学模型,基于所建立的运动学模型,采用自适应鲁棒滤波的方法,能够实现对试验车位置、速度和航向角的精确估计。最后对实验车实际行走的数据进行了仿真对比实验,实验结果表明该方法能够紧密地跟踪滤波器的性能,自适应地调整滤波器参数的取值。与卡尔曼滤波相比,在系统噪声统计特性未知的情况下,该方法能够提供优于卡尔曼滤波的导航精度。
- 刘晓光胡静涛王鹤
- 关键词：组合导航自适应数据融合
- 基于动力学分析的谷物流量模型
- 2016年
- 基于运动学原理建立了谷物流量模型,该模型综合考虑了谷物流量测量时的外部因素影响,如升运器转速、机械结构参数、相对位置参数和谷物特性参数等,并且通过引进相关参数来反映谷物外部因素变化影响。为了实现谷物流量模型参数的辨识和模型的精度验证,研制了一种谷物流量实验台。3个称重传感器安装在谷物流量实验台的称重箱上,用于标定和精度检验。进给箱的底部设有一块阀板,通过对阀板开度的调节可控制实验过程中不同进给量大小。在谷物流量实验台上测试结果表明:该模型能够准确描述:冲击力和谷物流量之间的关系,测量的最大误差不超过2.5%,效果要优于常用的经验模型,并具有一定通用性和鲁棒性。
- 王鹤胡静涛高雷
- 关键词：运动学分析
- 农业机械自动导航车轮转角测量误差补偿模型被引量：15
- 2014年
- 针对农业机械自动导航中,把主销转角当作车轮转角来测量会造成测量误差的问题,通过对农业机械前轮转向结构的分析,建立了一种车轮-主销转角关系模型,该模型能够补偿把主销当作车轮转角来测量的误差,提高在农业机械自动导航时车轮转角的测量精度。仿真、试验并在雷沃M800型拖拉机上实际应用表明,该模型具有较好的合理性和准确性,车轮转角测量的平均误差减小了0.48°,最大误差减小了0.71°,提高了农业机械自动导航系统的性能。
- 王鹤胡静涛高雷
- 关键词：农业机械自动导航误差补偿
- 联合收割机产量检测系统智能终端设计被引量：4
- 2017年
- 产量检测系统智能终端是获取田间产量信息的核心装置。为提高我国农机装备的技术水平和竞争能力,全面提升我国农机装备产业的自主创新能力,设计开发了基于CAN总线分布式的产量检测系统智能终端。智能终端包括车载显示器和智能节点两部分:车载显示器通过CAN总线接受智能节点的数据,而且能够实时显示并保存产量信息;智能节点的作用是读取各传感器的数据,并发送到CAN总线上。田间试验表明:智能检测终端运行良好,满足田间测产的要求。
- 马鑫王鹤白晓平
- 关键词：智能终端CAN总线联合收割机
- 基于改进小波阈值的微机械陀螺去噪方法被引量：31
- 2014年
- 陀螺的噪声是影响组合导航系统精度的重要因素之一。以插秧机GPS/INS组合导航系统为研究背景,在分析常规硬阈值和软阈值小波去噪的基础上,提出了一种改进的小波阈值去噪方法。该方法构造了一种改进的阈值函数,改进的阈值函数具有较好的连续性,避免了将混叠在噪声中的有效信号完全消除,能够自动调节小波系数的收缩程度,具有一定的自适应性。利用插秧机组合导航系统中微机械陀螺的实际输出数据,分别采用硬阈值、软阈值和改进阈值小波去噪方法进行了对比试验。结果表明改进的小波阈值去噪方法处理后信号的信噪比提高了约3倍、均方差小,具有一定的实用价值。
- 刘晓光胡静涛高雷李逃昌白晓平
- 关键词：小波阈值微机械陀螺去噪数据处理
- 基于Smith-模糊PID控制的变量喷药系统设计及试验被引量：33
- 2014年
- 为实现精准变量喷药技术,该文设计了旁路节流式变量喷药控制系统用于变量喷药和幅宽调节控制,运用流体网络理论建立系统的数学模型,将模糊PID控制与基于喷药流体网络模型的Smith预估控制结合起来喷药量的调节,并对国产3W-250型喷杆喷雾机进行改造并构建喷药试验平台。试验结果表明,基于喷药流体网络模型的Smith-模糊PID控制算法的动态响应更快,降低了变量喷药系统滞后性和非线性的不利影响,超调量小于13.1%,稳态误差小于3.52%,且具有较好的适应能力和鲁棒性,为精准变量喷药控制提供一种实现方法。
- 郭娜胡静涛
- 关键词：喷药模糊控制SMITH预估控制流体网络
- 谷物联合收割机测产系统设计及实验研究被引量：4
- 2016年
- 产量信息获取是精准农业实施过程的重要组成部分。为提高测产精度,缩小国内外农机装备的差距,本文设计开发了一种CAN总线架构的测产系统。该系统主要由多种传感器、智能节点、田间计算机和SD卡4部分组成,实现了产量数据采集、显示及存储等功能。为了减小升运器转速对测产的影响,提出修正系数法对谷物流量进行修正,室内试验结果表明:修正后谷物流量最大误差为2.63%,平均误差为2.04%。应用测产系统在田间进行实验得到产量数据,并采用产量模型和反距离权重法计算单位面积产量进行计算和插值,最后绘制了产量分布图。
- 马鑫王鹤白晓平
- 关键词：测产系统产量分布图
- 基于有限状态机的农机导航多任务调度研究被引量：9
- 2017年
- 为了解决总线式农机导航控制系统中的事件响应及数据延迟问题,将农机导航控制功能划分成不同优先级的多个子任务模块,将有限状态机理论引入作为导航控制系统多任务调度的理论基础。基于有限状态机理论和实际导航控制过程建立导航事件与导航控制任务的关联关系,并对每个任务设有优先级,实现了对导航控制事件的快速分级响应。最后,采用基于本文提出的多任务调度方法的插秧机自动导航控制系统进行了实车路径跟踪实验。实验结果表明:本文所提调度方法可以很好地完成导航控制任务,直线路径平均跟踪误差为3.28cm,曲线路径平均跟踪误差为5.0 4 cm。
- 白晓平王卓胡静涛
- 关键词：农机导航系统有限状态机多任务调度
