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当前位置: 首页 > 文章 > 果园高位作业平台自动调平前馈PID控制方法 农业工程学报 2021 (18) 20-28
Position: Home > Articles > 果园高位作业平台自动调平前馈PID控制方法 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering 2021 (18) 20-28

果园高位作业平台自动调平前馈PID控制方法

作  者：
吕昊暾;胡召田;于泳超;康峰;郑永军
单  位：
中国农业大学工学院;北京林业大学工学院
关键词：
自动化;果园;装备;调平;前馈PID控制;
摘  要：
为提高果园高位作业平台自动调平控制系统性能,该研究基于已开发的果园高位作业平台调平机构,提出了前馈PID控制的自动调平控制方法。首先对果园高位作业平台自动调平控制系统进行动力学分析,建立被控对象数学模型。然后在数学模型的基础上设计前馈PID控制算法,并对控制系统进行仿真分析。仿真结果表明,前馈PID较传统PID的控制性能更优,系统上升时间缩短18%,调节时间缩短19%,稳态误差控制在0.6%以内。最后,搭建果园高位作业平台自动调平控制系统,并对调平系统进行静态与动态试验。试验结果表明:前馈PID控制的调平性能优于传统PID控制,静态调平中,前馈PID上升时间平均缩短20%,调节时间平均缩短30%,稳态误差控制在0.6%以内;动态调平中,果园高位作业平台以2 km/h的速度行驶于起伏较大的路面,工作台俯仰角绝对值差最大为3.0°,平均绝对误差为0.79°,均方根误差为0.58°,工作台倾角稳定在±3°以内,较好地实现了果园高位作业平台自动调平控制,满足果园作业需求。

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