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基于ARM-Linux的农机自动驾驶控制系统设计与研究的开题报告
一、选题背景
随着农业现代化建设步伐的加快，农机自动化技术得到了广泛的应用。在传统的农业生产模式下，人工操作农机进行作业是常见的情况，这种作业方式人工操作需要工作人员进行十分复杂的操作，不仅浪费大量的人力和物力，而且难以保证农业生产的效率、质量和安全，还容易导致人身安全和设备受损等问题。因此，研究基于ARM-Linux的农机自动驾驶控制系统，将更加适应现代化农机作业的需要。
二、选题意义
农机自动控制系统是一种基于计算机和传感器、执行机构等装置的先进控制系统，它能自主、智能地感知作业环境以及障碍物，进行路径规划和农田作业控制等任务。相比较传统的人工操作模式，自动驾驶技术有着精准、高效、安全等明显的优势，能够有效降低劳动力成本和驾驶员操作难度，提高农作物的生产效率和品质，并降低驾驶员的工作强度，从而提高了农业生产的经济效益和社会效益。
三、研究内容
本研究拟通过以下几个方面的研究和实验，完成农机自动驾驶控制系统的设计和实现：
1、系统结构设计：基于ARM-Linux的农机自动驾驶控制系统的系统结构设计，包括硬件架构和软件架构等。
2、传感器设计：设计和选用合适的传感器（如GPS、激光雷达、摄像头、IMU等），用于感知农机作业环境和作业状态等信息，为自动驾驶程序提供数据支持。
3、路径规划算法：实现自动驾驶农机的路径规划功能，通过算法的优化，实现自动化的路线规划和路径跟踪，保证农机在田间运行过程中的安全和稳定性能。
4、自动控制系统设计与实现：通过对农业机械和农田作业的全面分析，设计和实现自动驾驶控制系统，实现按需控制（如避让、停车等）和自主决策等功能。
5、实验验证：通过实验验证和数据分析等方法，评估系统性能和优化策略。
四、预期成果
经过本研究，预计能够完成以下两个成果：
1、设计和实现基于ARM-Linux的农机自动驾驶控制系统，能够自主规划进入田间秸秆翻转作业,intelligentcropbed作业，以及调整方向等作业;能够避障，自主停车，护栏等功能。
2、实验数据和分析：通过实验对系统进行评估和数据分析，验证系统的稳定性和可靠性，为其在农业生产中的应用提供理论和实践依据。
五、研究难点
本研究面临的主要难点包括以下几个方面：
1、硬件和软件集成难度大。
2、传感器误差和数据处理的复杂性。
3、尽量较少引入可通过外设快速控制的模块。
4、农机作业的复杂性与专业性，技术要求高。
5、并行计算和实时性需要处理的问题，部分实时要求高于传统工业控制。
六、研究方法
本研究主要采用文献研究、实验验证、模拟仿真和数据分析等方法，包括传感器的选型和数据采集、系统硬件的设计和组装、软件平台的开发和优化，路径规划算法的设计和实现等。
七、进度计划
阶段一：文献阅读和研究（1个月）
阶段二：系统总体设计（1个月）
阶段三：系统硬件设计和集成（2个月）
阶段四：软件环境的构建和算法设计（2个月）
阶段五：系统测试和数据分析（2个月）
阶段六：论文写作（2个月）
总计：10个月
八、参考文献
1.蔡晓东,李浩宏,贺增强.农机自动驾驶控制系统的研究与设计[J].机械制造与自动化,2018,47(01):121-123.
2.刘德山,朱能.基于ARM-Linux的无人驾驶车辆控制系统设计[J].自动化工程学报,2018,33(05):372-378.