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作者：葛志康;白晓平;王卓;王枭雄;
单位：中国科学院沈阳自动化研究所;中国科学院大学;中国科学院机器人与智能制造创新研究院;
摘要：为了解决无人农业车辆在复杂路面条件下作业时存在参数摄动、未知扰动而导致控制精度下降的问题，首先进行了农业轮式车辆侧向动力学分析，建立了考虑前视距离的车辆动力学模型；然后设计了一种基于系统未知参数边界条件的鲁棒滑模控制方法，对系统参数大幅摄动、外部干扰和作业过程中的路面环境变化具有强鲁棒性，并且在实际应用时无需获取未知或难以测量的车辆动力学参数的精确值。田间试验结果表明：在路面条件发生突然变化的情况下，滑模控制方法的跟踪平均误差绝对值为0.160 9 m,相对于状态反馈控制(State Feedback Control, SFC)方法提高了43.8%;跟踪误差绝对值极值为0.365 0 m,相对于SFC控制方法提高了13.5%。在拖拉机以2.5 m/s的速度进行连续作业时，滑模控制方法跟踪平均误差绝对值为0.098 0 m,最大偏差为0.268 2 cm,标准差为0.116 3,相比于SFC控制方法分别提升了34.80%、29.23%、40.27%,满足无人农业车辆在复杂环境下导航作业的实际需求。
关键词：无人农机;;路径跟踪;;滑模控制;;鲁棒性;;动力学建模
基金资助：国家重点研发计划项目(2021YFD2000305)
