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基于UWB的履带式搬运机跟随系统研究

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究目的及主要研究内容

第二章 搬运机无人驾驶平台

2.1 WM7B-220A履带式搬运机主要技术参数

2.2 无人驾驶平台搭建原则

2.3 搬运机无人驾驶平台设计

2.4 无线控制模型选择

2.5 步进电机的速度控制

2.6 无人驾驶平台试验分析

2.7 本章小结

第三章 搬运机跟随系统定位算法研究

3.1 UWB定位的基本术语

3.2 节点位置估算方法

3.3 定位算法的分类

3.4 基于三边测距定向误差扫描定位算法

3.5 MATLAB算法仿真

3.6 定位试验

3.7 本章小结

第四章 搬运机跟随模型研究

4.1 搬运机跟随模型建立

4.2 跟随模型影响因素分析

4.3 搬运机跟随试验

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 论文的工作总结

5.2 下一步工作展望

致谢

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果

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摘要

履带式田间搬运机是农业生产领域的重要运输工具,论文以企业实际问题为导向,对履带式搬运机进行智能化改造,进行了无人驾驶理论和方法的研究,具有一定的工程实际意义。  主要开展了以下几个方面的研究:  (1)分析履带式搬运机运行操控系统及动作执行机构的特征,提出了履带式搬运机无人驾驶操控系统的设计方案,基于步进电机设计了可实现无人驾驶操控的多功能、模块化的动作执行装置。  (2)基于无人驾驶操控系统搭建了履带式搬运机无人驾驶试验平台,通过试验验证了该系统设计方案的可行性,解决了无人驾驶操控系统中步进电机的失步问题,提高了无人驾驶操控系统的操纵可靠性和运行稳定性。  (3)研究了智能跟随系统的节点定位方法,提出了基于三边测距的定向误差扫描算法,通过MATLAB仿真分析了定向误差扫描定位算法在不同节点分布区域内的定位精度及稳定性,并与最小二乘法进行比较,结果表明:该算法的定位精度和稳定性明显高于最小二乘法。研究了误差扫描次数对定向误差扫描算法定位精度的影响,结果表明:定向误差扫描算法的定位精度随着误差扫描次数增加而提高。在室外环境下,通过试验验证了定向误差扫描定位算法的可行性。  (4)分析履带式搬运机无人驾驶操控平台前行、转向的路径特征,提出了履带式搬运机跟随系统设计方法,基于UWB定位技术建立了纯跟随模型,通过试验验证了纯跟随模型的准确性与稳定性。

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