| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第12-16页 |
| 1.2.1 农业机械自动导航研究现状 | 第12-13页 |
| 1.2.2 农业机械自主跟随研究现状 | 第13-16页 |
| 1.3 研究内容概述 | 第16-21页 |
| 1.3.1 研究目标 | 第16-17页 |
| 1.3.2 方案设计 | 第17-18页 |
| 1.3.3 主要研究内容及技术路线 | 第18-21页 |
| 第2章 自主跟随控制系统理论基础 | 第21-41页 |
| 2.1 引言 | 第21页 |
| 2.2 GPS导航定位系统 | 第21-25页 |
| 2.2.1 GPS导航定位系统概述 | 第21-22页 |
| 2.2.2 GPS导航定位解算原理 | 第22-23页 |
| 2.2.3 GPS坐标变换原理 | 第23-24页 |
| 2.2.4 GPS导航定位的主要误差 | 第24-25页 |
| 2.3 姿态航向参考系统 | 第25-30页 |
| 2.3.1 姿态航向参考系统概述 | 第25-26页 |
| 2.3.2 常用坐标系定义 | 第26-27页 |
| 2.3.3 捷联矩阵 | 第27-29页 |
| 2.3.4 姿态测量原理 | 第29-30页 |
| 2.4 姿态解算算法 | 第30-38页 |
| 2.4.1 欧拉角法 | 第30-31页 |
| 2.4.2 方向余弦法 | 第31-32页 |
| 2.4.3 四元数法 | 第32-36页 |
| 2.4.4 四元数姿态解算具体流程 | 第36-38页 |
| 2.5 导航定位修正系统 | 第38-39页 |
| 2.6 速度控制系统 | 第39-40页 |
| 2.6.1 编码器测速原理 | 第39-40页 |
| 2.6.2 速度PID控制 | 第40页 |
| 2.7 本章小结 | 第40-41页 |
| 第3章 自主跟随算法研究与MATLAB/SIMULINK仿真 | 第41-59页 |
| 3.1 引言 | 第41页 |
| 3.2 路径规划 | 第41-42页 |
| 3.3 运动学分析 | 第42-44页 |
| 3.4 自主跟随算法研究 | 第44-48页 |
| 3.4.1 模糊控制跟随算法 | 第44-46页 |
| 3.4.2 纯追踪算法 | 第46-47页 |
| 3.4.3 基于ANFIS的前视距离自适应自主跟随算法 | 第47-48页 |
| 3.5 基于ANFIS的前视距离控制器设计 | 第48-54页 |
| 3.5.1 前视距离控制策略 | 第48页 |
| 3.5.2 ANFIS学习算法 | 第48-49页 |
| 3.5.3 T-S型模糊推理系统 | 第49-51页 |
| 3.5.4 控制器设计流程 | 第51-54页 |
| 3.6 基于MATLAB/SIMULINK的自主跟随算法建模仿真 | 第54-57页 |
| 3.6.1 Simulink仿真程序设计 | 第54-55页 |
| 3.6.2 Simulink仿真结果分析 | 第55-57页 |
| 3.7 本章小结 | 第57-59页 |
| 第4章 自主跟随控制系统硬件设计与软件开发 | 第59-75页 |
| 4.1 引言 | 第59页 |
| 4.2 自主跟随控制系统总体结构设计 | 第59-60页 |
| 4.3 自主跟随控制系统硬件选型 | 第60-63页 |
| 4.3.1 履带式移动机器人底盘 | 第60-61页 |
| 4.3.2 主控制器选型 | 第61页 |
| 4.3.3 GPS模块选型 | 第61-62页 |
| 4.3.4 无线通信模块选型 | 第62-63页 |
| 4.4 AHRS系统硬件设计 | 第63-66页 |
| 4.4.1 硬件功能分析与芯片选型 | 第63-64页 |
| 4.4.2 硬件电路设计 | 第64-66页 |
| 4.5 自主跟随控制系统软件设计 | 第66-73页 |
| 4.5.1 系统软件开发环境 | 第66-67页 |
| 4.5.2 系统软件总体设计 | 第67-68页 |
| 4.5.3 GPS数据解析软件设计 | 第68-70页 |
| 4.5.4 AHRS系统软件设计 | 第70-71页 |
| 4.5.5 自主跟随算法软件设计 | 第71页 |
| 4.5.6 速度控制软件设计 | 第71-72页 |
| 4.5.7 串口通讯协议与软件设计 | 第72-73页 |
| 4.6 本章小结 | 第73-75页 |
| 第5章 自主跟随控制系统试验研究 | 第75-81页 |
| 5.1 引言 | 第75页 |
| 5.2 界面显示与GPS接收试验 | 第75-76页 |
| 5.3 姿态航向参考系统测量试验 | 第76-77页 |
| 5.4 自主跟随控制系统跑车试验 | 第77-79页 |
| 5.4.1 直线路径跟随试验 | 第77-78页 |
| 5.4.2 转弯路径跟随试验 | 第78-79页 |
| 5.5 本章小结 | 第79-81页 |
| 第6章 结论与展望 | 第81-83页 |
| 6.1 结论 | 第81页 |
| 6.2 创新点 | 第81-82页 |
| 6.3 展望 | 第82-83页 |
| 参考文献 | 第83-87页 |
| 致谢 | 第87-89页 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 | 第89页 |
