اتوماسیون عملیات کشاورزی
فرهاد چابک؛ علیرضا رضائی؛ میلاد اسدپور
چکیده
موقعیت‌یابی وسیله نقلیه با هر ساختار، فضای‌کاری و وظیفه، یکی از اساسی‌ترین مسائل در حوزه اتوماسیون ماشین‌های کشاورزی و پیش‌نیاز حرکت وسیله نقلیه است که همواره دارای چالش و مورد توجه پژوهشگران بوده است. در این پژوهش، روش دمپستر-شافر ارتقاءیافته (یاگر) و فیلتر کالمن به عنوان دو ابزار اصلی تلفیق و پردازش داده‌های حسگرهای موقعیت‌یابی ...
بیشتر
موقعیت‌یابی وسیله نقلیه با هر ساختار، فضای‌کاری و وظیفه، یکی از اساسی‌ترین مسائل در حوزه اتوماسیون ماشین‌های کشاورزی و پیش‌نیاز حرکت وسیله نقلیه است که همواره دارای چالش و مورد توجه پژوهشگران بوده است. در این پژوهش، روش دمپستر-شافر ارتقاءیافته (یاگر) و فیلتر کالمن به عنوان دو ابزار اصلی تلفیق و پردازش داده‌های حسگرهای موقعیت‌یابی یک تراکتور مدل، برای دستیابی به بهترین تخمین در موقعیت‌یابی با توجه به شرایط محیطی متغیر مورد استفاده قرار گرفتند. همچنین با ارائه روشی جدید، وزن‌دهی ابتدایی به اطلاعات هر یک از حسگرها شامل حسگر موقعیت‌یابی جهانی، حسگر اثر ماند و دورسنج چرخ‌ها با توجه به میزان اطمینان از صحت هر یک انجام شد. معادلات هندسی حاکم بر تراکتور مدل استخراج شده و از یک کنترلر تناسبی- انتگرال‌گیر- مشتق‌گیر برای کنترل سینماتیکی تراکتور مدل در شبیه‌ساز مکانیکی Sim-Mechanics نرم‌افزار Matlab پیاده‌سازی شد. همچنین با استفاده از دو معیار آشکارساز مغناطیسی و میانگین مربع خطا میزان خطای موقعیت‌یابی در دو روش فیلتر کالمن و دمپستر- شافر ارتقاءیافته (یاگر) مقایسه شد. در حالت اعمال نوفه نرمال گوسی، فیلتر کالمن با متوسط خطای 82/2 درصد عملکرد بهتری از روش دمپستر-شافر ارتقاءیافته (یاگر) با 88/4 درصد خطا در معیار میانگین مربع خطا، داشت. اما در شرایط اعمال نوفه غیرگوسی که در محیط واقعی نیز وجود دارد، فیلتر کالمن با خطای 2/4 درصدی همراه بود، حال آنکه رفتار روش دمپستر- شافر در مواجهه با این شرایط بهبود یافته و میانگین خطایی برابر 1/3 درصد داشت. در شرایط محیطی واقعی و آزمایش عملی نیز روش دمپستر-شافر ارتقاءیافته (یاگر) نسبت به فیلتر کالمن عملکرد دقیق‌تری دارد. در انتها لازم به ذکر است که با توجه به میزان خطای اندک روش دمپستر- شافر ارتقاءیافته در محیط واقعی، تجهیزات تراکتور مدل را می‌توان در مقیاس صنعتی و برای تراکتورهای کشاورزی واقعی استفاده نمود که گامی بلند در راستای اتوماسیون ماشین‌های کشاورزی است.
