履带式底盘系统,具有机动、越野性能高、灵活性高、环境适应能力强、承载能力高等突出优势,尤其是在野外复杂地形条件和严酷的环境下,履带式底盘行走系统相较于轮式行走机构具有更高的适应能力,和通过能力。但是在实际的行驶过程中由于履带牵引系数未知,土壤条件苛刻环境复杂等因素将造成履带式底盘行走系统偏离预定轨迹行驶,精确地沿着既定的路径行驶行驶,避免履带式底盘行走机构偏离既定轨迹出现失控,是履带式底盘行走系统在各种作业环境(如监测、机械除草或喷洒农药)中最重要的任务之一。但是履带式底盘行走系统具有复杂的履带-地面相互作用的接触面,并且履带式底盘行走系统两条履带之间存在着不同的运动轨迹,大大增加了履带式底盘行走系统控制的难度,采用传统的控制方法(如比例积分微分控制)时,由于时变参数的存在会降低控制性能,这是由于传统的控制算法不能根据未知地形的土壤参数来调节控制参数,滑模变结构控制算法对被控系统的不确定性、外界扰动及参数扰动能够及时进行调整,在受到外部干扰和不确定性影响的情况下,它能以指数收敛的方式可靠地跟踪期望的时变轨迹,提高控制过程的容错能力。因此滑模变结构控制适用于履带式底盘行走系统的行驶控制问题,本文在前人的研究基础上基于滑模便结构设计了一种适用于双电机履带式底盘行走系统的差速控制方法。本文具体工作如下:(1)本文介绍了一款双电机履带式底盘系统试验平台,左右履带分别有无刷直流电机带动驱动轮进行驱动,通过控制左右履带驱动电机的转速实现差速控制双电机履带式底盘系统,利用SICK雷达传感器扫描双电机履带式底盘系统周围环境获取行驶路径,利用STM32F103ZET6单片机来进行控制,同时对双电机履带式底盘系统行驶原理进行分析,在此基础上建立了双电机履带式底盘系统的运动学模型。(2)介绍了滑模变结构控制算法,并基于滑模变结构算法设计了一种双电机履带式底盘系统差速控制方法,在MATLAB/Simiulink软件中建立了控制仿真程序,并进行了仿真试验,初步验证了所设计的双电机履带式底盘系统差速控制方法的可行性。(3)在多体动力学仿真软件Recur Dyn中建立了双电机驱动履带式底盘系统的虚拟样机模型模型,同时在MATLAB/Simiulink搭建了联合仿真试验的控制程序,并进行了联合控制仿真试验。在更加接近实际环境的条件下,对比了采用滑模变结构控制和传统PID控制的双电机履带式底盘系统行驶性能,由仿真结果可知采用滑模变结构控制的双电机履带式底盘系统,行驶更加稳定,更能适应复杂的(4)本文模拟黄淮地区玉米中后期生长环境设置试验所需的模拟玉米行间环境,通过在水泥路面以及模拟玉米行间的直线偏移试验,突出本文设计的基于滑模变结构的双电机驱动履带式底盘系统控制方法在实际应用的必要性;通过差速控制试验验证本文设计的基于滑模变结构算法的双电机履带式底盘系统控制方法的可行性。