当前农业生产已经从机械化阶段提升到智能化阶段，农业生产提出了精准作业、自动/无人作业等需求，自动驾驶技术成为最重要的农机智能化技术手段之一。自动驾驶技术中又数自动驾驶模型、算法最为核心，本书主要介绍了农机自动驾驶系统总体设计、相关感知、执行技术，详细阐述了农机自动驾驶系统的车辆、传感器等信息融合模型，详述了转向控制算法、最优控制理论、最小时间控制理论应用于农机自动驾驶系统的方法，并将MATLAB仿真结果与实际应用结果进行比较。
罗尤春，系统工程师/算法工程师。毕业于华中科技大学，机械电子工程硕士研究生。现就职于江苏常发实业集团有限公司，自动驾驶研究所所长。主要研究方向：自动驾驶系统开发。主导开发了农机无人驾驶系统、升级版电机式自动驾驶系统AD100EJ、电动方向盘式自动驾驶系统AF100等自动驾驶相关系统。
目 录
第1章 农机自动驾驶系统总体设计 （1）
1.1 农机自动驾驶系统设计目标 （1）
1.2 系统总体架构 （2）
1.3 本书结构 （3）
第2章 数学基础和软件基础 （4）
2.1 空间坐标系变换 （4）
2.2 关键计算技术 （5）
2.2.1 非线性方程求根的二分法 （5）
2.2.2 菲涅尔函数数值计算 （8）
2.3 MATLAB常用命令 （12）
2.3.1 矩阵及其运算 （12）
2.3.2 函数 （14）
2.3.3 画图 （16）
2.3.4 帮助系统 （21）
第3章 感知与执行技术 （22）
3.1 感知技术1：RTK技术基础 （22）
3.1.1 大地测量坐标系 （22）
3.1.2 GPS定位原理 （24）
3.1.3 NMEA-0183协议 （26）
3.2 感知技术2：角度精确测量应用 （29）
3.3 执行控制应用技术 （30）
3.3.1 电磁比例阀控制应用 （30）
3.3.2 电机控制应用 （35）
第4章 车辆几何模型 （36）
4.1 RTK-车辆模型 （36）
4.1.1 双天线RTK-车辆模型与GPATR报文 （36）
4.1.2 航向补偿角βoffset计算方法 （39）
4.1.3 横滚补偿角γoffset计算方法 （40）
4.1.4 主天线G1定位修正 （41）
4.1.5 车辆前进倒退的判断 （43）
4.1.6 车速v的计算 （44）
4.2 角度传感器模型 （45）
4.3 水平面直线路径几何模型 （46）
4.3.1 直线AB设置 （46）
4.3.2 直线AB设计 （47）
4.3.3 平行直线阵列设计 （48）
4.4 车辆-路径参数计算模型 （51）
4.4.1 带有车头方向信息的扩展直线方向角βlextend （51）
4.4.2 航向角偏差β （52）
4.4.3 横向偏差d （53）
4.5 显示动画模型 （56）
第5章 转向控制算法 （59）
5.1 Ackermann转向模型 （59）
5.2 α，β，d微分关系 （63）
5.2.1 车轮角度与车辆航向角变化率之间的关系 （63）
5.2.2 车辆航向角与车辆横向偏差变化率之间的关系 （64）
5.3 一个车辆运动微元模型 （64）
5.4 Look Ahead Ackermann算法 （69）
5.4.1 车辆前行时的Look Ahead Ackermann公式 （70）
5.4.2 车辆倒车时的Look Ahead Ackermann公式 （77）
5.5 一种好的Look Ahead Height定义 （81）
5.6 二阶方程与避障规划 （88）
5.6.1 与LAA近似的一个二阶方程 （88）
5.6.2 避障规划应用 （93）
第6章 路径规划算法 （98）
6.1 最小时间系统的控制 （98）
6.2 车辆转向控制问题描述 （101）
6.3 u(t)-simple问题求解 （103）
6.4 u(t)-complete问题求解 （119）
第7章 u(t)-complete算法实现 （128）
7.1 JTP2、JTP1和Find_T2 （128）
7.1.1 JTP2 （128）
7.1.2 JTP1 （132）
7.1.3 Find_T2 （135）
7.2 UT_complete （137）
7.3 车辆运动微元模型仿真UT_simu （149）
7.4 人工上线转向行为研究 （155）
参考文献 （175）
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