【摘 要】
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摘要：作为深海采矿系统的重要载体,海底采矿车工作在数千米水深的复杂未知海底表面,其行走控制一直是深海采矿系统的重要技术难点之一。本文以采矿车的实际工作方式为基础,研
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摘要：作为深海采矿系统的重要载体,海底采矿车工作在数千米水深的复杂未知海底表面,其行走控制一直是深海采矿系统的重要技术难点之一。本文以采矿车的实际工作方式为基础,研究采矿车在复杂工作环境下的路径跟踪和点镇定行走控制,对其在采矿过程中的行走控制具有极其重要的意义。根据采矿车跟踪直线行走采矿工况,开展采矿车的路径跟踪控制研究。分析采矿车的位姿误差,设计一种路径控制策略,并采用Lyapunov函数法证明了位姿误差能够稳定收敛到零,采用ADAMS/ATV模块建立了采矿车动力学模型,最后利用MATLAB/Simulink软件平台建立采矿车路径跟踪机械-控制协同仿真模型,开展协同仿真,结果说明所设计的路径控制策略是正确的。针对采矿车在不同路径和位姿之间的转换行走工况,开展点镇定控制研究。在极坐标下分析采矿车位姿误差,选用合适的状态变量,设计一种点镇定控制律,并采用Lyapunov函数法分析系统的稳定性。根据MATLAB/Simulink平台,以基于ADAMS/ATV建立的采矿车动力学模型为被控对象,开展采矿车点镇定机械-控制协同仿真,结果表明所设计的点镇定控制律是合理的。以铰接式履带车为实验平台,基于所设计的路径控制策略和点镇定控制律,应用LabVIEW软件编写采矿车自动行走控制程序,开展采矿车路径跟踪和点镇定行走控制实验,结果表明所设计的控制律和自动行走控制系统是有效的。图44幅,参考文献73篇。
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