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摘要
铲运机是集铲土、运土功能一体化的铰接式车辆，常用于井下物料运输。跟踪控制是实现该类设备自动驾驶的核心技术之一。针对该种车辆特有的惯性大、响应慢、约束条件多、行驶易蛇形摆动等问题，提出了适用于铰接车路径跟踪的模型预测控制算法。引入铰接式车辆运动学模型预测未来车辆行驶状态，以路径跟踪的横向偏差、纵向偏差、航向角偏差、铰接角偏差最小化为目标函数，结合实际车辆的转向、加减速度、车速约束求解车速、转角速度最优控制序列。使用Matlab/MapleSim软件进行仿真试验，结果表明：使用该控制器可以实现y向偏差小于0.06 m,航向角偏差小于0.3°,最大铰接角控制偏差小于0.8°的控制精度。于三山岛金矿-645中段进行实车试验，实现从主巷道至溜进口的自动驾驶，具有实际工业应用前景与参考价值。
