丘陵山区拖拉机耕作单元牵引与横向稳定性控制算法研究及田间试验

本文针对丘陵山区复杂地形下耕作时土壤阻力突变导致的拖拉机纵向滑移、横向滑移及航向偏移问题，提出融合油门开度与耕深调节的双参数牵引控制系统（Dual-parameter Traction Control System），结合隐马尔可夫模型（HMM）滑移状态识别与无模型自适应预测控制（MFAPC）算法，通过仿真与田间试验验证了系统在提升牵引效率（较PID控制提高4.16%）和横向稳定性（侧滑降低13.27%）方面的优越性。

　　

Highlight

本研究提出融合双参数牵引控制与航向稳定性的协同策略，攻克丘陵山区耕作中因土壤突变引发的纵向/横向滑移难题。

控制效果评估方法

通过关键参数量化评估系统性能：横向稳定性分析聚焦航向角误差与侧滑的均值、方差及变异系数（CV）；纵向牵引性能则采用积分绝对误差（IAE）对比滑移率、速度等指标。

结论

创新性整合HMM滑移识别、滑模控制（SMC）耕深调节和MFAPC航向跟踪，田间试验显示：较传统PID控制，左侧纵向滑移、航向角及速度的IAE分别降低15.38%、41.16%和41.63%，系统在复杂地形下展现出色鲁棒性。

（注：根据要求已去除文献引用标识，专业术语保留英文缩写并规范使用_/^标签）