江苏大学学报(自然科学版)

作者：梁军1，任明辉1，陈龙1，徐永龙1，2，陈逢强3，杜万兵3

单位：(1. 江苏大学 汽车工程研究院， 江苏 镇江 212013； 2. 腾讯烟台新工科研究院， 山东 烟台 264000； 3. 宝胜系统集成科技股份有限公司， 江苏 扬州 225800）\r\n

关键词：茶园拖拉机, Bezier曲线优化,避障,路径优化, CarSim

针对茶园拖拉机（tractor in tea plantation，TTP）在作业时进行避障转弯极易发生侧翻、倾覆等安全问题，提出一种基于Bezier曲线优化的避障稳定路径控制方法.首先，从作业场景和运行稳定性两个方面进行运动学分析，系统分析了TTP安全作业特点；然后，针对TTP设计了一种避障路径规划系统方案及Bezier曲线路径优化控制方法，该方法拟合出的路径具有路径光滑、曲率连续、初末位置曲率相同等优点；最后，在CarSim仿真平台搭建TTP模型和坡道避障作业的环境模型，验证并分析横摆角速度、质心侧偏角两项重要的操稳性参数.结果表明：TTP在Bezier曲线拟合的避障路径控制方法下当运行速度小于转向极限速度时，运行稳定性良好,当转向速度超过极限速度的65.1%，其横摆角速度和质心侧偏角的超调量变化率分别达到了50.3%和78.6%；同时在该避障控制方法下，随着坡度的增加，即使速度保证在极限速度以下，TTP稳定性也会进一步恶化；在极限坡度角范围内，坡度角增大10°，其横摆角速度和质心侧偏角的超调量变化率平均达到了32.8%和14.5%.

来源：2023年第6期

《江苏大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

查看江苏大学学报(自然科学版)杂志2023年第6期