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《基于改進模糊PID算法的智能鏟運機自主行駛控制方法.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第67卷第5期有色金屬(礦山部分)2O15年9月doi：10．3969／j．issn．1671—4172．2015．05．015基于改進模糊PID算法的智能鏟運機自主行駛控制方法龍智卓，戰(zhàn)凱，顧洪樞，石峰，郭鑫，馮孝華(北京礦冶研究總院，北京100160)摘要：針對智能鏟運機在井下環(huán)境中的自主行駛問題，在現(xiàn)有基礎的多變量PID算法和傳統(tǒng)的模糊PID算法基礎上，設計了改進模糊PID算法。改進模糊PID算法引入權重協(xié)調(diào)航向角控制器和橫向偏差控制器對輸出轉(zhuǎn)向角的影響。建立鏟運機自主行駛的SIMULINK仿真模型。
2、仿真結(jié)果表明，改進模糊PID算法在響應時間、超調(diào)量以及穩(wěn)態(tài)誤差等方面相比于多變量PID算法有較大優(yōu)勢。關鍵詞：智能鏟運機；自主行駛；改進模糊PID算法中圖分類號：TD422．4文獻標志碼：A文章編號：1671—4172(2015)05—0076—05Thecontrolmethodbasedonimproved{uzzy-PIDalgorithmfortheautonomousdrivingofintelligentLHDI()NGZhizhuo，ZHANKai，GUHongshu，SHIFeng，GUOX
3、in，F(xiàn)ENGXiaohua(BeijingGeneralResearchInstituteofMining&Metallurgy，Beijing100160，China)Abstract：AimingattheautonomousdrivingproblemofintelligentLoad—Haul—Dump(IHD)intheundergroundenvironment，animprovedfuzzy-PIDalgorithmisproposedbasedonthealgorithmofmulti—v
4、ariablePIDandfuzzy—PID．ThisalgorithmintroducesaweightcoefficienttOcoordinatetheeffectsonsteeringanglethatcomesfromtheoutcomeofpathangleandlateraldeviation．ThispaperbuildsaS1MULINKmodelofautonomousdrivingthatdependsonthemathematicalmodelofLHD．Fheresultsofsi
5、mulationprovethattheimprovedfuzzy-PIDalgorithmhastheadvantagesoffastresponse，smallovershootandsteady—stateerrorcomparedwiththetraditionalmultivariablePIDandfuzzy—PIDalgorithm．Keywords：intelligentLHD；autonomousdriving；improvedfuzzy—PIDalgorithm鏟運機作為一種地下采礦的運
6、輸設備，目前在巷道側(cè)壁平行，即保持航向角偏差一0，因此需要國內(nèi)外礦山中有廣泛的應用。當前對鏟運機的智能對航向角進行控制。而保持安全距離就是跟巷道側(cè)化、自動化的研究是當前鏟運機的主流研究方向。壁保持一定的距離，即保持橫向位置偏差。這里在此背景下，國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)設行駛速度在巷道中恒定，對轉(zhuǎn)向角a的控制來實項目“地下智能鏟運機”應運而生。本文主要研究的現(xiàn)這兩個目標(航向角偏差和橫向位置偏差)在一定是智能鏟運機的自主行駛控制算法，旨在解決鏟運范圍內(nèi)u一41。機在井下自主行駛問題。1智能鏟運機自
7、主行駛控制策略鏟運機自主行駛過程中，目標路徑是巷道中心線，鏟運機保持一定的安全角度和一定的安全距離。從圖1中可以看出，使鏟運機保持安全角度就是跟圖1鏟運機行駛軌跡偏差圖Fig．1TrajectorydeviationofLHD基金項目：國家高技術研究發(fā)展規(guī)劃(863計劃)項目(2011AA060403)作者簡介：龍智卓(1989一)，男，助理工程師，機械設計及理論專業(yè)，主要研究方向為礦山機械、脫水設備及工程車輛。第5期龍智卓等：基于改進模糊PID算法的智能鏟運機自主行駛控制方法2模糊PID控制方法3改進模糊
8、PID控制方法在設計鏟運機的控制系統(tǒng)時，由于鏟運機是一但是由于航向角偏差、航向角偏差變化率與橫個具有時變性、非線性和不確定性的被控對象，多變向位置偏差、偏差變化率隨著鏟運機的運動對轉(zhuǎn)向量PID控制器的三個系數(shù)固定難以取得較好的控角控制的影響程度不一，所以對基本的模糊自適應制效果。因此PID控制器的系數(shù)應該在不同的工PID進行改進。設計了一種權重輸出器，給橫向偏況下相應變化。設計PID控制器具有系數(shù)自適應差的模糊P
