作业车辆路径跟踪控制方法、装置、电子装置和存储介质.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115993819A(43)申请公布日2023.04.21(21)申请号202211432886.8(22)申请日2022.11.16(71)申请人华南农业大学地址510642广东省广州市天河区五山街道华南农业大学工程学院(72)发明人赵祚喜项波瑞张清河杨厚城罗舒元曹阳阳林旭黄渊(74)专利代理机构北京京华知联专利代理事务所(普通合伙)11991专利代理师李姣姣(51)Int.Cl.G05D1/02(2020.01)权利要求书2页说明书10页附图5页(54)发明名称作业车辆路径跟踪控制方法、装置、电子装置和存储介质(57)摘要本申请涉及一种作业车辆路径跟踪控制方法、装置、电子装置和存储介质，该方法包括：作业车辆上线跟踪路径后，开启导航系统；GPS天线确定频率发送离散路径点坐标集S；加载离散目标路径轨迹点，查找距离当前车辆位置最近的离散路径点Si；对离散路径点Si附近点集进行滤波处理；求滤波处理后的路径点处的路径曲率；旋转和平移车辆局部坐标系；根据车辆行驶轨迹和车辆状态空间模型估算当前车轮转角；根据路径曲率，对作业车辆路径进行跟踪控制。通过本申请解决了现有技术中存在的作业车辆的跟踪控制的精确性和稳定性不高的问题。CN115993819ACN115993819A权利要求书1/2页1.一种作业车辆路径跟踪控制方法，其特征在于，所述方法包括：作业车辆上线跟踪路径后，开启导航系统；GPS天线确定频率发送离散路径点坐标集S；加载离散目标路径轨迹点，查找距离当前车辆位置最近的离散路径点Si；其中，Si为坐标集S内的任意点；对离散路径点Si附近点集进行滤波处理；求滤波处理后的路径点处的路径曲率；旋转和平移车辆局部坐标系；根据车辆行驶轨迹和车辆状态空间模型估算当前车轮转角；根据路径曲率，对作业车辆路径进行跟踪控制。2.根据权利要求1所述的作业车辆路径跟踪控制方法，其特征在于，所述根据路径曲率，对作业车辆路径进行跟踪控制包括：当路径曲率小于0.1时，利用基于横向偏差的纯追踪模型对所述作业车辆路径进行跟踪控制。3.根据权利要求1所述的作业车辆路径跟踪控制方法，其特征在于，所述根据路径曲率，对作业车辆路径进行跟踪控制包括：当路径曲率大于或等于0.1时，利用基于航向角反馈控制模型对所述作业车辆路径进行跟踪控制。4.根据权利要求1所述的作业车辆路径跟踪控制方法，其特征在于，所述作业车辆为前后轴轮式车辆。5.根据权利要求1所述的作业车辆路径跟踪控制方法，其特征在于，所述方法还包括：车辆在路径跟踪时，查找要跟踪的下一路径轨迹点，选择距离车身位置最近的路点作为目标路点，在每一个路径轨迹点跟踪过程中，不断更新车辆位置坐标，并不断抛弃已跟踪的路径轨迹点，计算下一个距离车身位置最近的路点作为目标轨迹点。6.根据权利要求1所述的作业车辆路径跟踪控制方法，其特征在于，所述对离散路径点Si附近点集进行滤波处理包括：利用卡尔曼滤波算法对离散路径点Si附近点集进行滤波处理。7.根据权利要求6所述的作业车辆路径跟踪控制方法，其特征在于，所述求滤波处理后的路径点处的路径曲率包括：利用最小二乘法求卡尔曼滤波处理后的路径点处的路径曲率。8.一种作业车辆路径跟踪控制装置，其特征在于，所述装置包括：开启模块，用于作业车辆上线跟踪路径后，开启导航系统；发送模块，用于GPS天线确定频率发送离散路径点坐标集S；加载模块，用于加载离散目标路径轨迹点，查找距离当前车辆位置最近的离散路径点Si；其中，Si为坐标集S内的任意点；滤波模块，用于对离散路径点Si附近点集进行滤波处理；计算模块，用于求滤波处理后的路径点处的路径曲率；坐标转换模块，用于旋转和平移车辆局部坐标系；估算模块，用于根据车辆行驶轨迹和车辆状态空间模型估算当前车轮转角；2CN115993819A权利要求书2/2页跟踪模块，用于根据路径曲率，对作业车辆路径进行跟踪控制。9.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行权利要求1至7中任一项所述的作业车辆路径跟踪控制方法。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的作业车辆路径跟踪控制方法的步骤。3CN115993819A说明书1/10页作业车辆路径跟踪控制方法、装置、电子装置和存储介质技术领域[0001]本申请涉及自动控制领域，特别是涉及一种作业车辆路径跟踪控制方法、装置、电子装置和存储介质。背景技术[0002]农田作业车辆包含了常见的农用车及其他在农田环境工作的特种作业车辆。自动化农田作业车辆有助于缓解人工劳动强度问题，降低投入成本，提高盈利能力。在过去的二十年里，农田作业