1.3 本书结构

本书旨在为农机自动驾驶系统提出一种全面的系统架构,建立理论基础和应用研究。

第2章介绍数学基础和软件基础。数学基础部分着重介绍了将会在第4章应用的空间坐标系变换,以及将会在第6章应用的非线性方程求根的二分法、菲涅耳函数数值计算两种数值计算方法。本书采用MATLAB进行分析、计算、建模、仿真,所以软件基础部分主要介绍了MATLAB的几个相关专题。

农机自动驾驶系统划分为三大部分:感知、控制、执行。由于感知与执行部分由各自领域的公司开发,提供给系统方标准组件,所以农机自动驾驶系统的核心研究内容在于控制部分的模型、算法等。在第3章简要地介绍感知与执行技术,主要偏向它们的原理及应用。

通过系统总体架构图可知,控制器(ECU)利用位姿信息(x,y,β,γ)计算αc的过程不那么明显,本书将在第4、5、6、7章详细介绍这一过程。其中,第4章讲述感知传感器如何建立在车辆模型上,为控制算法提供有效控制输入量;第5章讲述使用经典控制的方法研究车辆转向控制算法;第6章建立精确的车辆行驶模型,使用现代控制技术求解路径规划问题;第7章是第6章的程序实现。