基于NMPC的地下无人铲运机反应式导航系统

刘立孟宇甘鑫白国星罗维东顾青马宝全

北京科技大学;

摘要：

针对地下无人铲运机反应式导航存在的转向与回正滞后、对宽度变化的弯道适应性较差等问题,提出了基于非线性模型预测控制(NMPC)的反应式导航系统,其中设计了基于NMPC算法的反应式导航运动控制器,并针对NMPC控制器所需要的局部参考路径,提出了一种分段式局部路径决策策略与之相匹配.NMPC控制器的设计包括采用欧拉法推导地下铰接式铲运机的非线性预测模型,然后设立基于铲运机约束条件的优化目标函数进行最优控制序列求解.分段式局部路径决策策略则是将地下巷道拟合分为多种典型作业环境并分别在不同环境下提出相应的决策策略,在铲运机行驶中根据预测时域内的巷道环境信息实时调整局部参考路径,然后将局部参考路径信息提供给NMP…展开v

关键词：铲运机、反应式导航、非线性模型预测控制、分段式策略

所属期刊栏目：45

分类号：TD67(矿山电工)

资助基金：国家重点研发计划资助项目;中央高校基本科研业务费专项资金资助项目

在线出版日期：2021-05-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1536-1546