發(fā)布時(shí)間：2020-12-07 03:57

　　鉸接車因其機(jī)動(dòng)靈活成為地下采礦業(yè)的重要裝備,并廣泛應(yīng)用于地下礦石的鏟裝、運(yùn)輸?shù)冗^程。實(shí)現(xiàn)金屬、非金屬礦山“運(yùn)輸系統(tǒng)無人化、機(jī)械化”是我國礦山行業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略,而地下礦用鉸接車路徑跟蹤與智能避障控制是實(shí)現(xiàn)礦用設(shè)備無人化的關(guān)鍵技術(shù)。本文以地下礦用鉸接車為研究對(duì)象,對(duì)其路徑跟蹤與智能避障控制策略進(jìn)行了深入研究并進(jìn)行了仿真及實(shí)車驗(yàn)證,為實(shí)現(xiàn)鉸接車輛的無人駕駛提供技術(shù)支持。本文首先分析了鉸接車的動(dòng)力學(xué)特性,采用模塊化的建模方法搭建了鉸接車整車動(dòng)力學(xué)模型,包括魔術(shù)公式的輪胎模型、車輪模型、輔助計(jì)算模塊及車體模型等。輔助計(jì)算模塊包含有輪胎滑轉(zhuǎn)率估計(jì)、輪胎側(cè)偏角估計(jì)、車輛垂直載荷估計(jì)及輪胎坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換等,用來估計(jì)車輛的行駛狀態(tài)。根據(jù)達(dá)朗貝爾原理建立了四自由度鉸接車車體動(dòng)力學(xué)模型,并與以上模塊整合為整車動(dòng)力學(xué)模型,將其作為運(yùn)動(dòng)控制的仿真平臺(tái)對(duì)文中提出的控制方法進(jìn)行初步驗(yàn)證。然后提出鉸接車速度規(guī)劃方法并設(shè)計(jì)了基于集成控制思想的鉸接車路徑跟蹤控制器。在其速度規(guī)劃中分析了鉸接車的運(yùn)動(dòng)特性,以保持車輛橫向行駛穩(wěn)定性為目標(biāo),建立了道路曲率與車速的關(guān)系,并設(shè)定車輛在不同路況下的安全車速限值。在路徑跟蹤控制中分別設(shè)計(jì)了基... 

【文章來源】：北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：159 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１地下礦用鉸接車輛??

??圖１－２為鉸接車結(jié)構(gòu)簡圖，鉸接體的存在可以使前后車體實(shí)現(xiàn)最大４５°??左右的折腰角，這使得其轉(zhuǎn)彎半徑相對(duì)于同尺寸剛性車體的轉(zhuǎn)彎半徑大大減??小，也更能適應(yīng)地下巷道狹窄的作業(yè)環(huán)境。鉸接車因其具有高度的靈活性，??使其成為地下采礦、建筑及農(nóng)業(yè)裝備中的主力，而對(duì)鉸接車輛自動(dòng)化控制的??研宄也成為各個(gè)國家的研究重點(diǎn)。??議??＾?ｍｍ??圖１－２地下礦用鉸接車結(jié)構(gòu)示意圖??要實(shí)現(xiàn)地下礦用鉸接車的無人駕駛，需要包括環(huán)境感知、信息融合、控??制、通信、等各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)支持。??（１）信息感知及融合技術(shù)??對(duì)于地下礦用車輛而言，要達(dá)到車輛自主性、適應(yīng)性和交互性的目標(biāo)，??就必須要獲取車輛的狀態(tài)信息及周圍環(huán)境信息［１Ｇ］。環(huán)境感知傳感器包括內(nèi)部??傳感器與外部傳感器，內(nèi)部傳感器用來檢測車輛的狀態(tài)，外部傳感器用來探??測車輛周圍的環(huán)境。在地下，車輛不能用ＧＰＳ來獲取車輛位置信息，本文中??在實(shí)車試驗(yàn)過程中采用的是基于超寬帶（Ｕｌｔｒａ?Ｗｉｄｅ?Ｂａｎｄ

瑞典的山德維克公司（ＳａｎｄｖｉｋＴａｍｒｏｃｋ）在礦山設(shè)備自動(dòng)化方面的研究??也一直處于領(lǐng)先地位。該公司推出的自動(dòng)化礦山系統(tǒng)（Ａｕｔｏｍｉｎｅ）己在多座??礦山應(yīng)用，其系統(tǒng)構(gòu)成如圖１－４所示。??（維護(hù)保養(yǎng)）?夕卜????呼??（自動(dòng)化礦山計(jì)劃）＾??（數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)）統(tǒng)??Ｖ???Ｊ????／￣＼?ＩＩ??＇雷Ｕ，?通?ｆ?（ｒ?＼??（崎ｎ?＝５?５?（任維制系統(tǒng)）＾＝：??Ｕ?幾載控制系統(tǒng)Ｊ?統(tǒng)?Ｌ?中心控制室?Ｊ?＾??＼Ｊ??圖１－４?Ｓａｎｄｖｉｋ?Ａｕｔｏｍｉｎｅ系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖??－６－??

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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