农业工程学报

作者：杜永宝,朱孝勇,徐磊,王阳,全力,

关键词：农业机械, 设施农业, 牵引控制, 模型预测控制, 全动力解耦, 电动作业平台, 防滑控制

基金：42

针对温室大棚等设施农业作物种植中采用“移动电动化平台+多类型机具”作业模式下驱动轮打滑和失稳等现象严重影响设备的作业质量、作业精度和可靠性的问题，该研究设计了一种全动力解耦电动设施农业作业平台，提出基于模型预测算法的驱动防滑控制策略，以抑制犁耕作业中轮胎打滑和拖曳等问题。首先，建立作业平台牵引系统动力学模型，确定不同土壤条件下作业平台的最优参考滑转率；其次，以最优参考滑转率为控制目标，提出基于模型预测算法的最优滑转率防滑控制策略。最后，通过改变地块土壤紧实度和耕作深度，对比验证了所提控制策略的有效性和鲁棒性。试验结果表明，与无防滑控制和滑模防滑控制相比，所提控制策略在土壤紧实度styled-content style-type="number">1215/styled-content> kPa（耕深10 和15 cm）和535 kPa（耕深15 cm）条件下，滑转率峰值分别降低了18.75%～73.86%和7.14%～64.20%，标准差分别降低了29.58%～75.86%和1.74%～63.75%，均方根误差降低了19.23%～65.56%；牵引效率分别提升了4.47%～35.56%和9.25%～17.55%，标准差分别减小39.30%～63.77%和7.34%～50.82%。本文所提防滑控制策略在减少轮胎滑转、提升作业平台牵引性能、提高机具作业稳定性和作业轨迹直线度等方面具有明显优势，可为全动力解耦电动平台防滑控制提供新的方法，为提高复杂工况作业品质提供有利条件。/

来源：2026年第5期

《农业工程学报》期刊编辑部

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