掘進機智能行走控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、伴隨著時代的發(fā)展和科學技術的進步，技術的革新成為礦山機械面臨的巨大挑戰(zhàn)。依靠傳統(tǒng)的掘進機雖然可以實現(xiàn)機械化施工，但是只能在一定程度上滿足上述要求，機械仍然要靠司機的手工操作，這樣就造成了司機勞動程度大、舒適性差而且勞動生產(chǎn)率低。巷道掘進機的一大發(fā)展趨勢是向智能化方向發(fā)展，開發(fā)研制自動掘進機是解決該問題的必然方向。實現(xiàn)智能化掘進的前提是必須實現(xiàn)行走的智能控制。
　　 本文結合設計要求，設計實現(xiàn)了基于AT91SAM9G20與C805

2、1F040為核心的掘進機智能行走控制系統(tǒng)，該智能控制系統(tǒng)能根據(jù)掘進機當前位姿與預定軌跡上關鍵點位姿間的誤差來自動的調整，保證掘進機始終能在允許的誤差范圍內行走，從而達到智能行走的效果。
　　 首先，給出了基于AT91SAM9G20和C8051F040為核心的掘進機智能行走控制系統(tǒng)的總體設計方案。
　　 其次，采用模塊化的設計思想設計了掘進機智能行走控制系統(tǒng)的的各個模塊，主要包括了數(shù)據(jù)采集模塊、通信模塊、控制模塊。對各個模

3、塊的設計進行了說明。
　　 然后，建立了履帶式掘進機的運動學模型，推導出了掘進機位姿與左右履帶速度間的關系，研究了基于位姿誤差和速度的控制策略，并對控制律的穩(wěn)定性進行了證明，設計了相應的控制策略。并通過仿真實驗驗證了所設計控制策略的有效性。
　　 最后對系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)和系統(tǒng)環(huán)境的搭建進行說明，通過實驗測試對算法的不足進行改進，采用多級閾值結合、并加入異常處理的方式，對掘進機的行走進行控制，并進一步驗證了改進后控制算法的有