地下矿用铰接车路径跟踪与智能避障控制研究
| 致谢 | 第4-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 1 引言 | 第13-29页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第13-14页 |
| 1.2 矿用铰接车辆自动化技术研究现状 | 第14-20页 |
| 1.2.1 国外技术现状 | 第17-20页 |
| 1.2.2 国内技术现状 | 第20页 |
| 1.3 路径跟踪控制概述 | 第20-24页 |
| 1.4 避障路径规划概述 | 第24-26页 |
| 1.5 论文研究内容 | 第26-28页 |
| 1.6 本章小结 | 第28-29页 |
| 2 铰接车辆动力学模型仿真平台 | 第29-57页 |
| 2.1 建模方法概述 | 第29-30页 |
| 2.2 轮胎模型 | 第30-35页 |
| 2.3 车轮模型 | 第35页 |
| 2.4 液压转向系统模型 | 第35-45页 |
| 2.4.1 转向系统模型测试 | 第44-45页 |
| 2.5 辅助计算模块 | 第45-47页 |
| 2.5.1 轮胎模型坐标转换模块 | 第45-46页 |
| 2.5.2 轮胎滑转率估算模块 | 第46页 |
| 2.5.3 轮胎侧偏角估计模块 | 第46-47页 |
| 2.6 车体动力学模型 | 第47-50页 |
| 2.6.1 达朗贝尔原理 | 第47页 |
| 2.6.2 铰接车动力学模型 | 第47-50页 |
| 2.7 铰接车ADAMS模型 | 第50-51页 |
| 2.7.1 Adams模型中约束与驱动 | 第51页 |
| 2.7.2 Adams模型中轮胎与路面 | 第51页 |
| 2.8 整车动力学模型验证 | 第51-55页 |
| 2.9 本章小结 | 第55-57页 |
| 3 基于集成控制的铰接车路径跟踪 | 第57-81页 |
| 3.1 基于滑模变结构的主动限速控制器 | 第58-66页 |
| 3.1.1 铰接车前后车体转向半径分析 | 第58-59页 |
| 3.1.2 铰接车辆运动学模型 | 第59页 |
| 3.1.3 基于车辆行驶稳定性的铰接车速度规划 | 第59-64页 |
| 3.1.4 基于滑模变结构的主动限速控制 | 第64-66页 |
| 3.2 基于变权重自适应PI的转向控制 | 第66-72页 |
| 3.2.1 建立自适应响应面 | 第69-70页 |
| 3.2.2 自适应参数优化 | 第70-72页 |
| 3.3 仿真结果及分析 | 第72-79页 |
| 3.3.1 连续转向工况 | 第72-74页 |
| 3.3.2 跟踪双移线工况 | 第74-76页 |
| 3.3.3 跟踪SIN形状路径 | 第76-79页 |
| 3.4 本章小结 | 第79-81页 |
| 4 基于模型预测控制(MPC)的铰接车辆路径跟踪 | 第81-101页 |
| 4.1 模型预测控制(MPC)简介 | 第81-82页 |
| 4.2 MPC控制器设计 | 第82-94页 |
| 4.2.1 铰接车动力学模型线性化 | 第82-89页 |
| 4.2.2 铰接车辆动力学模型离散化 | 第89-92页 |
| 4.2.3 约束及目标函数 | 第92-94页 |
| 4.3 仿真结果及分析 | 第94-99页 |
| 4.3.1 三圆路径 | 第94-96页 |
| 4.3.2 曲率连续变化路径 | 第96-99页 |
| 4.4 本章小结 | 第99-101页 |
| 5 基于相关空间法的避障路径规划及避障控制 | 第101-121页 |
| 5.1 基于相关空间法的避障路径规划 | 第101-109页 |
| 5.1.1 空间信息采集 | 第102-103页 |
| 5.1.2 应用自组织竞争神经网络对空间信息处理 | 第103-105页 |
| 5.1.3 基于相关空间的最优行驶路径选取 | 第105-108页 |
| 5.1.4 基于相关空间法路径规划实验结果及分析 | 第108-109页 |
| 5.2 基于模糊的转向控制 | 第109-113页 |
| 5.2.1 行驶模式切换模型 | 第109-111页 |
| 5.2.2 基于模糊的转向控制 | 第111-113页 |
| 5.3 避障车速控制 | 第113-116页 |
| 5.4 仿真及分析 | 第116-119页 |
| 5.4.1 仿真软件的开发 | 第116-117页 |
| 5.4.2 仿真结果 | 第117-118页 |
| 5.4.3 模型样机实验 | 第118-119页 |
| 5.5 本章总结 | 第119-121页 |
| 6 铰接车辆路径跟踪实验 | 第121-141页 |
| 6.1 无人驾驶铰接车模型样机研发 | 第121-131页 |
| 6.1.1 模型样机系统构成 | 第121-126页 |
| 6.1.2 无刷直流轮毂电机控制器设计 | 第126-130页 |
| 6.1.3 轮毂电机驱动控制器PCB电路板设计 | 第130-131页 |
| 6.2 自主驾驶铰接车系统构成 | 第131-133页 |
| 6.2.1 无人驾驶铰接车系统介绍 | 第131-133页 |
| 6.3 工业试验 | 第133-139页 |
| 6.3.1 地下矿用铰接车定位介绍 | 第133-136页 |
| 6.3.2 路径跟踪实车试验 | 第136-139页 |
| 6.4 本章小结 | 第139-141页 |
| 7 结论 | 第141-145页 |
| 7.1 全文总结 | 第141-143页 |
| 7.2 论文创新点 | 第143页 |
| 7.3 研究展望 | 第143-145页 |
| 参考文献 | 第145-155页 |
| 作者简历及在学研究成果 | 第155-159页 |
| 学位论文数据集 | 第159页 |
