基于遗传算法优化的除草机械臂模糊PID控制研究

作者：夏长高; 杨鹏程^*; 韩江义; 孙陈曦; 冒志恒

来源：农机化研究, 2022, 44(12): 15-21.

DOI：10.13427/j.cnki.njyi.2022.12.002

• 除草机械臂
• 模糊PID
• 遗传算法
• 轨迹跟踪
• 运动学分析
• 动力学建模

针对目前市场上的果园割草机难以高效清除果树株间的杂草问题，设计了搭载在果园自动避障割草机上的4自由度的除草作业臂，可实现拖拉机牵引割草机行驶在果树行间时机械臂对定点位置的清除和行驶过程中的避障作业。同时，进行逆运动学分析，把工作空间的避障问题映射到关节空间中，转化为关节空间的轨迹规划求解问题，利用三项插值法规划出轨迹；建立除草机械臂动力学模型，利用遗传算法优化模糊PID控制的模糊规则和隶属函数，优化出最优规则和隶属函数，通过模糊PID控制器实现对规划路径的精准轨迹跟踪控制。仿真结果表明：与传统PID和模糊PID控制对比，该控制方法控制更加精确。

• 单位
  江苏大学