铰接式履带车预定路径行走控制研究-机械电子工程专业毕业论文

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1、分类号密级UDC编号丰l轫．大·学CENTRALSOUTHUNIVERSITY硕士学位论文学科专业垫趟垫王王猩研究生姓名邹盈塑导师姓名及专业技术职称奎左堑篮4IIII1[I[1[II]fl[1llIIIY1914408原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中

2、作了明确的说明。作者签名：剁日期：．鲨!1年』月埘学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。摘要铰接式履带车作为深海矿产资源采矿系统的关键设备之一，将行走于海底海山上，由于海山地形复杂性和未知性，

3、其在海底采矿行走时极易偏离预定采矿路径，开发铰接式履带车按预定路径行走控制技术对海洋采矿而言具有重要意义。本论文针对铰接式履带车预定路径行走控制问题开展了深入研究。本文建立了铰接式履带车虚拟样机，提出了以速度控制为内环和以方位控制为外环的双环行走控制方案。运用变论域模糊控制理论，设计了用于纠正车体方位偏差的自适用模糊控制器，设计了折返式路径产生模块、速度分配模块和原地转弯模块等，完成了铰接式履带车按预定路径行走机械．控制系统协同仿真模型建立。开展了铰接式履带车在越单边障碍、跟踪直线行走和按开采路径行走

4、等工况下按预定路径行走仿真，仿真结果表明，铰接式履带车在遇到外界干扰而偏离预定路径时能快速修正偏差而按预定路径行走，路径模块能够根据设定值产生预定路径，表明所建立的按预定路径控制模型和算法是有效的。利用LabVIEW软件平台，以铰接式履带车按预定路径行走仿真控制模型为基础，开发了铰接式履带车自动行走控制系统软件，达到了铰接式履带车按预定路径行走的目的，同时，开发了车体监控界面软件，实现了铰接式履带车状态实时监控。开展了铰接式履带车沙地直线行走、雪地越单边障碍直线行走等实验，实验结果表明，铰接式履带车在

5、外界干扰情况下可按预定路径行走，表明所开发的按预定路径行走控制系统是行之有效的。关键词：铰接式履带车，预定路径，变论域模糊控制，PID，LabVIEWABSTRACTAsoneofthekeyequipmentofdeep-seamining，thearticulatedtrackedvehiclewillwalkontheseabedmountains．Becausetheseabedmountainterrainiscomplexandunknown，thevehiclewilldeviatefr

6、omtheprescribedminingpathwhenitwalksontheseabed．Inthatcase，todevelopthecontroltechnologyoftrackingpredeterminedpathforthearticulatedtrackedvehicleissignificance．Inthispaperafurtherstudyofthearticulatedtrackedvehicletrackingpredeterminedpathhasbeencarrie

7、dout．Inthispaperavirtualprototypeofthearticulatedtrackedvehiclehasbeenbuilt．Adoubleloopcontrolschemewhichincludesaspeedcontrolasinsideloopandaorientationcontrolasouterloopwasdesigned．Usingthetheoryofthevariableuniversefuzzycontrol，aadaptivefuzzycontroll

8、erforcorrectthevehicle’Sorientationdeviationwasdesigned．Anenfoldedcavitypathgeneratemodule，aspeedassignmoduleandapivotsteeringwasdesigned．Atlast，amechanicandcontrolsystemCO—simulationhasbeenbuilt．Severalsimulationtrackingprescrib