基于5G通信的露天矿矿用卡车采掘运输自动化控制方法

作     者：薛棋文 丁震 XUE Qiwen;DING Zhen

作者机构：国能准能集团有限责任公司内蒙古鄂尔多斯市010300 

出 版 物：《矿业研究与开发》 (Mining Research and Development)

年 卷 期：2024年第44卷第8期

页      面：206-213页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51905459) 

主　　题：5G通信 露天矿矿用卡车 采掘运输 自适应预瞄 粒子群优化 控制方法 

摘      要：针对露天矿场工况环境复杂,矿用卡车采掘运输过程中控制难度大、控制耗时长等问题,提出基于5G通信的露天矿矿用卡车采掘运输自动化控制方法。首先,构建适用于露天矿场的5G通信系统,实时采集矿用卡车作业数据。其次,建立矿用卡车运动学模型,并通过改进的A*算法规划矿用卡车采掘运输参考轨迹,引入自适应预瞄策略确定期望控制率。最后,采用粒子群优化算法获取最优预瞄距离,并将其应用于矿用卡车轨迹跟踪控制中,实现对露天矿矿用卡车采掘运输的自动化控制。试验结果表明:矿用卡车在弯道行驶中的横向误差最大为0.07 m,航向角误差最大为0.05 rad;上下坡行驶中的上坡横向误差最大为0.13 m,下坡横向误差最大为0.12 m;避障行驶中的横向误差最大为0.10 m,航向角误差最大为0.05 rad,且最大计算时间不超过30 ms,表明该方法实现了对矿用卡车采掘和运输过程的精准控制,降低了事故发生率,提升了露天矿开采的安全性和效率。