提高冲碾机跟踪规划路径精度的方法

作     者：宋二波 姚仰平 SONG Erbo;YAO Yangping

作者机构：北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191 

出 版 物：《北京航空航天大学学报》 (Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics)

年 卷 期：2023年第49卷第1期

页      面：106-114页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 07[理学] 08[工学] 081401[工学-岩土工程] 0802[工学-机械工程] 0814[工学-土木工程] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFE0207100) 国家重点基础研究发展计划(2014CB047006)。 

主　　题：广义初等曲线 双初等曲线 最小转弯半径 模型预测控制 无人冲碾机 

摘      要：近年来在机场高填方工程中应用无人冲击碾压机已成为一种新趋势,而冲碾机在地头转向处常出现较大的跟踪误差,从而影响工作区的压实。提出一种适用于冲碾机地头转向的路径优化方法,有效提高冲碾机转向跟踪精度。基于2种广义初等曲线的计算方法,建立U型转向路径,并综合考虑最小转弯半径和曲率连续的条件,在靠近原规划路径处筛选出有效路径。基于广义双初等曲线的计算方法,建立Ω型转向路径,并综合考虑了最小转弯半径和曲率连续的约束条件,在靠近原规划路径处筛选出有效路径。基于MATLAB/Simulink平台搭建的模型预测控制器(MPC),仿真对比原规划路径与优化后路径的轨迹跟踪效果,结果表明:U型转向和Ω型转向优化后的路径跟踪效果都较好,从而验证所提优化方法的有效性。