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Updated: Jun 7, 2025

10:09
Operation of the Collaborative Composite Manufacturing CCM System
Published on: October 1, 2019
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基于PSO-NMPC控制策略的路径跟踪控制采矿LHD (块) 的控制
Ya Liu1, Ping-An Peng2,3, Li-Guan Wang1
1School of Resources and Safety Engineering, Central South University, Changsha, 410083, China.
Scientific reports
|November 18, 2024
概括
本研究介绍了一种集成粒子优化的非线性模型预测控制 (PSO-NMPC) 策略,以改善地下载荷卸载 (LHD) 车辆的路径跟踪. 增强的控制器显著减少了轨道偏差,特别是在复杂的曲线路径上.
科学领域:
- 机器人和自动化 机器人和自动化
- 采矿工程 采矿工程 采矿工程
- 控制系统 控制系统
背景情况:
- 地下形车辆的自动化,特别是载荷运输卸载 (LHD) 机器,对于数字化和智能化采矿至关重要.
- 现有的非线性模型预测控制 (NMPC) 方法在路径跟踪准确性方面存在困难,在高曲率路径上出现延迟和校正滞后.
研究的目的:
- 开发和验证LHD路径跟踪的改进控制策略.
- 解决当前NMPC控制器的局限性,即在地下采矿环境中扭转延迟和校正滞后.
主要方法:
- 提出了一种粒子优化-NMPC (PSO-NMPC) 控制策略,将PSO与NMPC整合起来.
- 使用局部道路径进行模拟,将PSO-NMPC控制器与标准NMPC控制器进行比较.
主要成果:
- 公共服务局-NMPC战略显示,LHDs的轨迹跟踪性能得到了显著的改善.
- 在测试路径上,最大绝对横向偏差减少了高达89.7%.
- 增强的控制器在高曲率路径上表现出优异的性能,与直线或小曲率路径相比.
结论:
- 拟议的PSO-NMPC控制战略有效地提高了地下采矿中LHD路径跟踪精度.
- 这种方法成功地减轻了转向延迟和倒退延迟的问题,为自主采矿操作提供了实际的进步.

