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  履带运输车的运动控制研究



 履带式运输车因为其良好的越野性能在农业、军事、采矿、森林开发等领域具有广泛的应用前景。然而与轮式运输车相比,针对履带运输车的运动控制研究却困难得多。主要原因是履带运输车多采用滑动转向滑动转向过程中履带运输车的运动由履带径向驱动力以及履带与地面侧向摩擦力共同决定。

 1.由于摩擦力由履带运输车的线速度和角速度决定履带运输车的侧向力平衡方程表现为不可积分的微分方程。这导致履带运输车的路径规划和路径跟踪控制之间出现耦合即通常所说的非完整性约束。

 2.另外由于履带地面作用的复杂性以及土壤参数的不确定性,履带运输车的地面作用力很难得到准确估计。 

   目前履带运输车辆的研究主要集中于车辆#地面力学及车辆优化设计方面,针对履带运输车的运动控制并不多见。基于简化模型的基础上采用力打滑线性化模型#运用轮式车辆的轨迹跟踪算法对履带运输车进行了控制研究,采用卡尔曼滤波器对履带滑转率进行估计,进而构造了履带运输车的运动控制算法采用简化的侧向摩擦力动力学模型对履带运输车的轨迹跟踪控制进行了研究。

3.履带运输车辆的行走误差由车辆内部误差和外部误差共同构成。所谓内部误差是由车辆本身结构的不对称引起的。如左右履带驱动轮半径的不同、左右履带张紧的不同、左右履带与驱动轮及链轮摩擦力的不同以及车辆重心设计时的左偏或右偏等,这些都会导致车辆在开环状态不能严格跟踪给定信号。所谓外部误差是指由于地面情况的不均匀导致车辆地面作用力变化,使左右履带不能严格跟踪给定。



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