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基于空间MPC算法的矿用车辆轨迹跟踪研究
被引量：
4
1
作者
马浩楠
贾运红
《重庆理工大学学报（自然科学）》
CAS
北大核心
2020年第10期50-57,共8页
针对矿井无人运输车辆轨迹跟踪控制问题,提出了一种改进的空间模型预测控制(SMPC)算法。首先,将传统的基于时间的车辆运动学模型转换为基于空间的偏差模型,降低预测方程维度,减小控制器的计算负担;其次,让目标函数最小化车辆转向曲率的1...
针对矿井无人运输车辆轨迹跟踪控制问题,提出了一种改进的空间模型预测控制(SMPC)算法。首先,将传统的基于时间的车辆运动学模型转换为基于空间的偏差模型,降低预测方程维度,减小控制器的计算负担;其次,让目标函数最小化车辆转向曲率的1、2阶导数和横向位移偏差,通过优化车辆转向曲率的1、2阶导数减少转向角突然变化对转向部件和车辆结构造成的损伤,保证轨迹跟踪精确性的同时确保车辆行驶的平稳性;最后,将目标函数转化为二次规划问题进行求解最优曲率。模拟井下巷道条件在双移线工况和实际工况下对车辆进行仿真实验,结果表明:在2种工况下,SMPC控制算法均能保证轨迹跟踪的精确性和平稳性,且控制效果优于标准MPC。此外,SMPC算法在不同负载下也具有良好的鲁棒性。
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关键词
空间模型预测控制
矿用重型车辆
弗莱纳框架
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题名
基于空间MPC算法的矿用车辆轨迹跟踪研究
被引量：
4
1
作者
马浩楠
贾运红
机构
煤炭科学研究总院
中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院
中国煤炭科工集团太原研究院
出处
《重庆理工大学学报（自然科学）》
CAS
北大核心
2020年第10期50-57,共8页
基金
山西省重点研发计划项目(201603D121030)
山西省应用基础研究项目(201801D121189)。
文摘
针对矿井无人运输车辆轨迹跟踪控制问题,提出了一种改进的空间模型预测控制(SMPC)算法。首先,将传统的基于时间的车辆运动学模型转换为基于空间的偏差模型,降低预测方程维度,减小控制器的计算负担;其次,让目标函数最小化车辆转向曲率的1、2阶导数和横向位移偏差,通过优化车辆转向曲率的1、2阶导数减少转向角突然变化对转向部件和车辆结构造成的损伤,保证轨迹跟踪精确性的同时确保车辆行驶的平稳性;最后,将目标函数转化为二次规划问题进行求解最优曲率。模拟井下巷道条件在双移线工况和实际工况下对车辆进行仿真实验,结果表明:在2种工况下,SMPC控制算法均能保证轨迹跟踪的精确性和平稳性,且控制效果优于标准MPC。此外,SMPC算法在不同负载下也具有良好的鲁棒性。
关键词
空间模型预测控制
矿用重型车辆
弗莱纳框架
Keywords
spatial model predictive control
mining heavy vehicle
Frenetframe
分类号
TP273.5 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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出处
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1
基于空间MPC算法的矿用车辆轨迹跟踪研究
马浩楠
贾运红
《重庆理工大学学报（自然科学）》
CAS
北大核心
2020
4
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