基于滑转补偿的月球车轨迹跟踪控制算法.pdf

《基于滑转补偿的月球车轨迹跟踪控制算法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第18卷第1期电机与控制学报Vo1．18No．12014年1月EleetricMashiBeSandControlJan．2014基于滑转补偿的月球车轨迹跟踪控制算法李琳辉，连静，王蒙蒙，王文波，吴淑梅(1．大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室，辽宁大连116024(2．大连理工大学汽车工程学院，辽宁大连116024)摘要：针对月球车轨迹跟踪问题，研究提出了六轮摇臂一转向架式月球车的基于滑转补偿的轨迹跟踪控制算法。为防止在轨迹跟踪过程中车轮滑转、下陷现象的发生，该控制算法采用新型指数趋近律的滑模控制对月球车车轮的滑转进行补偿；通过分析月球车的运动学模型和月球车的驱动系统

2、辨识建立被控系统的状态空间模型，采用最优控制算法对其在崎岖路面的轨迹进行跟踪控制。最后，在ADAMS与Matlab／SIMULINK联合仿真环境下进行了仿真试验。结果表明，该算法可以在实现轨迹跟踪的基础上，降低月球车在崎岖路面各轮的滑转率差异，从而减少内力消耗，提高车体的通过性能，使月球车在软土环境下运动更加协调。关键词：月球车；轨迹跟踪控制；滑转补偿；滑模控制器；最优控制器中图分类号：TP24文献标志码：A文章编号：1007—449X(2014)01—0105—07Trajectorytrackingcontrolbasedontheslipcompensationforl

3、unarroverLILin—hui一，LIANJing，WANGMeng．meng，WANGWen—bo，WUShu—mei(1．StateKeyLaboratoryofStructuralAnalysisforIndustrialEquipment，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China；2．SchoolofAutomotiveEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China)Abstract：Topreventslippageandsinkage

4、ofwheels，atrajectorytrackingcontrolalgorithmbasedontheslipcompensationforwheeledlunarroverwithRockerBogieisproposedanddescribedinthispaper．Thisalgorithmusedtheimprovedexponentialapproachlawtooptimizethetractionforce．Thekinematicsandtractionsystemidentificationwasanalyzedtobuildthestate—spac

5、emodelofthesystem．Inordertovalidatetheproposedalgorithm，thetrajectorytrackingwascontrolledbyoptimalcontroller．TheCO-simu一1ationsbetweenADAMSandMatlab／SIMULINKwereca~iedout．Simulationresultsdemonstratetheef-feetivenessofreducingslipratios’differences，lowerpowerconsumption，andmobilityimprovem

6、entonthebasisofrealizingthetrajectorytracking．Andthemotionoflunarroverismoreflexibleandharmoni-OUSwiththeproposedalgorithm．Keywords：lunarrover；trajectorytrackingcontrol；slipcompensation；slidingmodecontroller；optimalcontroller收稿日期2O12—04一l9基金项目国家自然科学基金(51107006，61203171)；中国博士后科学基金(2012M51079

7、9，2013T60278)；中央高校基本科研业务费专项资金资助(DUT12JS03，DUT12JR04)作者简介李琳辉(1981一)，男，博士，讲师，研究方向为智能车辆等；连静(1980一)，女，博士，讲师，研究方向为汽车电子等；王蒙蒙(1988一)，女，硕士研究生，研究方向为智能车辆等；王文波(1989一)，男，硕士研究生，研究方向为智能车辆等；吴淑梅(1986一)，女，硕士，研究方向为智能车辆等。通讯作者连静106电机与控制学报第18卷性和驱动协调性能。所以，为了在实现月球车轨迹0引言跟踪的同时，使