地下鏟運(yùn)機(jī)自主行駛過程中轉(zhuǎn)向死區(qū)的研究

李恒通，嚴(yán) 勃，石瀟杰，石 峰，郭 鑫

(1.北京礦冶科技集團(tuán)有限公司，北京 100160；2.北礦機(jī)電科技有限責(zé)任公司，北京 100160)

隨著地下金屬礦的開采深度逐步加深，人員的工作環(huán)境變得愈發(fā)惡劣。近年來，各大礦山都逐步加大對無人化、智能化設(shè)備的投入，地下鏟運(yùn)機(jī)作為地下礦山開采的主力設(shè)備，自主行駛對于智能鏟運(yùn)機(jī)而言有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

區(qū)別于傳統(tǒng)車輛的輪式轉(zhuǎn)向，地下鏟運(yùn)機(jī)采用鉸接轉(zhuǎn)向，鉸接轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)是將前后車體采用鉸接方式連接起來，采用液壓缸驅(qū)動，改變前后車體的夾角，進(jìn)而在行駛過程中實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。采用鉸接轉(zhuǎn)向能縮小轉(zhuǎn)彎半徑，更靈活的在狹窄的巷道內(nèi)活動[1]。

1 自主行駛時的轉(zhuǎn)向控制過程

地下鏟運(yùn)機(jī)為前后鉸接車體，通過安裝在前后車體的轉(zhuǎn)向油缸伸縮，進(jìn)而改變前后車體的鉸接角，控制車體進(jìn)行轉(zhuǎn)向動作。

智能鏟運(yùn)機(jī)能根據(jù)多傳感器融合技術(shù)對當(dāng)前行駛環(huán)境和當(dāng)前車身姿態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，將數(shù)據(jù)提供給車載控制器進(jìn)行決策。車載控制器根據(jù)當(dāng)前環(huán)境和車身姿態(tài)計算鏟運(yùn)機(jī)橫向位置偏差、航向角偏差、航向角變化量偏差等參數(shù)，自主行駛多參數(shù)偏差融合控制算法根據(jù)參數(shù)及預(yù)先設(shè)置的控制目標(biāo)，計算鏟運(yùn)機(jī)的控制量：轉(zhuǎn)向、油門、檔位等。

自主行駛過程中最重要的是對轉(zhuǎn)向的控制，地下鏟運(yùn)機(jī)通過中央控制器輸出指令控制鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)向，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自主行駛[2-3]。

具體控制過程為：控制器輸出為0～128的數(shù)字量，通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為0～5V的電壓信號，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行車輛轉(zhuǎn)向?！?br>