基于模型预测控制的履带式除草机器人设计与试验.docx

基于模型预测控制的履带式除草机器人设计与试验

目录

基于模型预测控制的履带式除草机器人设计与试验（1）．．．．．．．．．．3

内容综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

文献综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

4.1总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

4.2硬件组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

4.3软件架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

模型预测控制算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

5.1基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

5.2参数设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

5.3性能评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

履带式除草机器人设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

6.1机械结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

6.2运动学与动力学分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

6.3控制系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

实验设计与结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

7.1实验平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

7.2实验方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

7.3实验结果与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

基于模型预测控制的履带式除草机器人设计与试验（2）．．．．．．．．．25

一、内容概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

1.1研究背景及意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

1.3研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

二、模型预测控制理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

2.1模型预测控制概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.2模型预测控制原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

2.3模型预测控制算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

三、履带式除草机器人设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

3.1总体设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

3.2机械设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

3.3控制系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

3.4传感器与执行器选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

四、基于模型预测控制的除草机器人控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

4.1控制系统架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

4.2模型预测控制算法在除草机器人中的应用．．．．