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摘要
海底采矿车多工作于稀软底质，其轨迹跟踪面临外部扰动较大、难以建立精确运动学模型的问题。为此，本文提出了一种海底采矿车的滑模预测控制（SMPC）轨迹跟踪算法。基于海底采矿车的运动学模型，首先设计滑模控制率实现轨迹跟踪误差快速收敛，其次利用少预测时域的线性时变模型预测控制算法（LTV-MPC）优化该滑模控制率。而后，通过证明滑模控制率收敛和模型预测控制稳定，保证了闭环控制系统的稳定性。RecurDyn&Simulink联合仿真结果表明，与单一的滑模控制（SMC）和线性时变模型预测控制算法（LTV-MPC）相比，所提出的SMPC轨迹跟踪算法提高了轨迹跟踪精度，且算法具有较好的实时性。
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单位湖南大学; 长沙矿山研究院有限责任公司; 汽车车身先进设计制造国家重点实验室
