基于改进模糊PID算法的智能铲运机自主行驶控制方法.pdfVIP

第67卷 第5期 有 色 金 属 (矿山部分) 2O15年9月 doi：10．3969／j．issn．1671—4172．2015．05．015 基于改进模糊 PID算法的智能铲运机 自主行驶控制方法 龙智卓，战 凯，顾洪枢，石 峰，郭 鑫，冯孝华 (北京矿冶研究总院，北京 100160) 摘 要：针对智能铲运机在井下环境 中的 自主行驶 问题 ，在现有基础的多变量 PID算法和传统的模糊 PID算 法基础上 ，设计 了改进模糊 PID算法。改进模糊 PID算法引入权重协调航向角控制器和横向偏差控制器对输 出转 向角的影响。建立铲运机 自主行驶的SIMULINK仿真模型。仿真结果表 明，改进模糊 PID算法在响应时间、超调 量以及稳态误差等方面相 比于多变量 PID算法有较大优势 。 关键词 ：智能铲运机 ；自主行驶 ；改进模糊 PID算法 中图分类号 ：TD422．4 文献标志码 ：A 文章编号 ：1671—4172(2015)05—0076—05 Thecontrolmethodbasedonimproved {uzzy-PID algorithm forthe autonomousdrivingofintelligentLHD I()NG Zhizhuo，ZHAN Kai，GU Hongshu，SHIFeng，GUO Xin，FENG Xiaohua (BeijingGeneralResearchInstituteofMining Metallurgy，Beijing100160，China) Abstract：Aimingattheautonomousdrivingproblem ofintelligentLoad—Haul—Dump(IHD)intheunderground environment，an improvedfuzzy-PID algorithm isproposedbasedonthealgorithm ofmulti—variablePID andfuzzy— PID．Thisalgorithm introducesaweightcoefficienttOcoordinatetheeffectsonsteeringanglethatcomesfrom the outcomeofpath angleand lateraldeviation． ThispaperbuildsaS1MULINK modelofautonomousdriving that dependsonthemathematicalmodelofLHD．Fheresultsofsimulationprovethattheimprovedfuzzy-PID algorithm hastheadvantagesoffastresponse，smallovershootand steady—stateerrorcomparedwith thetraditionalmulti variablePID andfuzzy—PID algorithm． Keywords：intelligentLHD；autonomousdriving；improvedfuzzy—PID algorithm 铲运机作为一种地下采矿 的运输设备 ，目前在 巷道侧壁平行，即保持航 向角偏差 一0，因此需要 国内外矿山中有广泛的应用。当前对铲运机的智能 对航向角进行控制 。而保持安全距离就是跟巷道侧 化 、自动化的研究是 当前铲运机 的主流研究方 向。 壁保持一定的距离 ，即保持横 向位置偏差 。这里 在此背景下 ，国家高技术研究发展计划 (863计划) 设行驶速度在巷道 中恒定 ，对转 向角 a的控制来实 项 目“地下智能铲运机”应运而生。本文主要研究的 现这两个 目标 (航向角偏差和横向位置偏差)在一定 是智能铲运机的 自主行驶控制算法 ，旨在解决铲运