地下矿用车辆无人驾驶目标路径规划方法研究

针对井下巷道复杂多变的路面条件,将地下矿用车辆无人驾驶目标路径划分为主目标路径和局部避障目标路径,在主目标路径规划时不必考虑局部避障问题,在主目标路径规划完成后,再进行局部避障目标路径规划。建立车辆轨迹跟踪偏差控制模型及动力转向控制模型,通过对模型的仿真计算,可对地下矿用车辆无人驾驶目标路径进行规划及优化。该目标路径规划方法具有简单方便和灵活可靠的优点。     

基于MATLAB 的无人铲运机转向特性研究

基于无人铲运机的原地转向特性,建立铲运机的运动学及动力学模型,分别在混泥土路面和井下路面两种工况下对转向油缸驱动力、转向力矩等进行计算。采用MATLAB软件对油缸驱动力、转向力矩等进行计算及仿真,为无人铲运机的转向液压系统设计及转向控制策略提供理论依据。     

基于改进蚁群算法的智能铲运机全局路径规划

以矿井GIS地图为基础建立环境栅格模型,结合改进蚁群算法对智能铲运机在井下环境中的全局路径规划问题进行求解。对基本蚁群算法存在的问题进行改进,分别从路径选择规则、全局信息素更新规则和局部信息素更新规则三方面进行优化。通过仿真实验验证该改进蚁群算法的有效性,并与基本蚁群算法进行比较,结果表明,改进蚁群算法具有较好的稳定性和全局最优性,而且收敛速度较快。该算法可根据已知巷道环境地图得到铲运机的最优路径,有利于智能铲运机的高效工作。     

基于改进模糊PID算法的智能铲运机自主行驶控制方法

针对智能铲运机在井下环境中的自主行驶问题,在现有基础的多变量PID算法和传统的模糊PID算法基础上,设计了改进模糊PID算法。改进模糊PID算法引入权重协调航向角控制器和横向偏差控制器对输出转向角的影响。建立铲运机自主行驶的SIMULINK仿真模型。仿真结果表明,改进模糊PID算法在响应时间、超调量以及稳态误差等方面相比于多变量PID算法有较大优势。     

基于改进PID串级控制的地下无人车辆行驶控制策略

针对地下无人车辆在巷道环境中的无人驾驶问题,在现有改进模糊PID算法的基础上,设计了改进PID串级算法。将改进模糊PID算法作为避障算法引入航向角控制器和横向偏差控制器,控制输出转向角。输出转向角经过增量式数字PID算法后输出给转向液压系统比例电磁阀控制车辆转向。实验结果表明改进PID串级算法在响应速度、稳态误差等方面相比于多变量PID算法有较大优势。