《表1 农田路径追踪偏差结果》

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《农田平地机导航侧滑估计与自适应控制方法》

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农田路径追踪偏差结果如表1所示，可知试验3在不考虑侧滑角和参数自适应控制的情况下，拖拉机最大偏差达1.976 8 m，标准偏差为0.448 2 m，平地铲标准偏差为0.326 4 m。这是由于拖拉机在追踪路线变换时发生侧滑，为牵引平地铲驶向规划路线不断调整自身航向，导致追踪偏差变大。试验1使用了本文设计的侧滑估计器，农田平地机在对第2条曲线至第3条直线路径进行追踪时，侧滑现象的影响减弱。拖拉机的标准偏差减小至0.358 1 m，平地铲路径追踪的标准偏差减小至0.293 0 m。试验2的路径追踪效果最为显著，拖拉机和平地铲路径追踪的标准偏差分别为0.343 1 m和0.225 4 m，相比于试验3，试验2中平地铲路径追踪的平均绝对偏差减小了6.78 cm，标准偏差减小了10.1 cm。试验2中增益参数KP、KI、KD的变化如图6b所示，表明本文提出的非线性自适应控制方法可以实时地根据输入转角误差，调整PID的3个增益数值。