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龙图腾网恭喜华南农业大学申请的专利甘蔗收割主从农机纵向相对位置控制系统及其控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115933487B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-06发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211671596.9，技术领域涉及：G05B19/042；该发明授权甘蔗收割主从农机纵向相对位置控制系统及其控制方法是由杨丹彤;王一鸣;黄世醒;郑丁科;黄燕娟;张畅冉;王雪斐;靳晓虎设计研发完成，并于2022-12-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本甘蔗收割主从农机纵向相对位置控制系统及其控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种甘蔗收割主从农机纵向相对位置控制系统及其控制方法，包括农机位姿测定装置、转运车仓监控摄像头、云端服务器、车载可视化显示终端、模糊控制器以及电子油门；农机位姿测定装置有两个分别装在主从农机上，通过5G无线通信模组与云端服务器进行数据传输；转运车仓监控摄像头装在从农机车斗上，通过串口与车载可视化显示终端相连；云端服务器通过5G无线通信模组与车载可视化显示终端连接；车载可视化显示终端装在从农机驾驶室控制台，通过5G无线通信模组与云端服务器进行数据交互；模糊控制器装在从农机上；电子油门与车载可视化显示终端通过CAN总线通信。本发明可以有效减轻从农机机手劳动强度，实现甘蔗收割从农机与主农机高效协同作业。

本发明授权甘蔗收割主从农机纵向相对位置控制系统及其控制方法在权利要求书中公布了：1.甘蔗收割主从农机纵向相对位置控制系统，其特征在于，包括：农机位姿测定装置、转运车仓监控摄像头、云端服务器、车载可视化显示终端、模糊控制器以及电子油门；所述农机位姿测定装置有两个分别安装在主、从农机上，并通过5G无线通信模组与云端服务器进行数据传输，用于在主、从农机行进作业期间获取自身的位姿信息并上传到云端服务器；所述转运车仓监控摄像头安装在从农机的车斗上，并通过串口与车载可视化显示终端相连，用于监测车仓蔗段实时装载情况并发送到车载可视化显示终端显示；所述云端服务器通过5G无线通信模组与车载可视化显示终端连接，用于解算信息数据并进行保存转发；所述车载可视化显示终端安装在从农机驾驶室控制台，通过5G无线通信模组与云端服务器进行数据交互；所述模糊控制器安装在从农机上，其输入为主从农机纵向相对位置偏差和主从农机相对速度偏差，通过预设好的模糊控制规则产生输出，输出为从农机的电机电流；所述电子油门与车载可视化显示终端通过CAN总线通信，用于执行农机位姿测定装置的微控制器下发的控制指令，通过模糊控制器输出的电流大小控制从农机发动机转速快慢，从而控制从农机的运行速度；所述模糊控制器的设计步骤如下：a、确定模糊控制器的输入、输出变量，并进行模糊化处理；将主从农机纵向相对位置偏差Ey和主从农机相对速度偏差Ev作为模糊控制器的输入变量，模糊控制器的输出变量是输出电流u；当从农机位置超出目标纵向相对距离时，主从农机纵向相对位置偏差Ey为正，当从农机位置落后于目标纵向相对距离时，主从农机纵向相对位置偏差Ey为负，主从农机纵向相对位置偏差Ey的比例水平为{−6，−5，−4，−3，−2，−1，0，1，2，3，4，5，6}；当从农机速度大于主农机时，主从农机相对速度偏差Ev为正，当从农机速度小于主农机时，主从农机相对速度偏差Ev为负；此外，主从农机相对速度偏差Ev的比例水平与主从农机纵向相对位置偏差Ey相同；从农机需要加速时输出电流u为正，需要减速时输出电流u为负；此外，输出电流u的比例水平与主从农机纵向相对位置偏差Ey和主从农机相对速度偏差Ev相同；b、根据基本域、比例水平和因子建立模糊控制规则；将主从农机纵向相对位置偏差Ey、主从农机相对速度偏差Ev和输出电流u这3个变量的模糊水平划分为7个模糊子集，即大减、中减、小减、零、小加、中加和大加；根据2个输入变量的7个模糊子集，能够得到49个模糊规则，形成一个模糊规则表；输入变量与输出变量的隶属函数相同，都使用三角形隶属函数，隶属函数的个数设为7，在量化级别的两端绘制Z型和S型隶属函数图像；c、执行推理决策，生成模糊控制查询表；由于需要消除主从农机纵向相对距离偏差Ey，因此引入校正系数来调整主从农机纵向相对距离偏差Ey和主从农机相对速度偏差Ev的权重，使用以下公式计算具有校正因子的控制规则； ；式中，表示舍入，Ey和Ev表示主从农机纵向相对距离偏差和主从农机相对速度偏差，u表示输出电流；表示校正因子；根据主从农机纵向相对距离偏差和主从农机相对速度偏差的量化水平，计算具有校正因子的模糊控制查询表；d、从模糊控制器的输出模糊集中提取确切的输出；根据模糊控制规则，采用质心法计算输出模糊集的精确输出值，公式如下： ；式中，表示模糊控制器的精确输出值，表示输出模糊集的离散元素，i表示输出模糊集的离散元素的个数，表示元素的成员函数，yk和vk分别表示从农机遵循主工作路径时的纵向相对距离偏差和相对速度偏差的输入变量；通过上面设计的模糊控制器自动控制从农机的发动机功率，实现从农机稳定追随主农机的作业位置。

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