礦用防爆輔運(yùn)車輛自動(dòng)駕駛線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究

陳永峰 韋建龍

(1.陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院鐵道裝備制造學(xué)院,陜西 渭南 714000;2.中國(guó)煤炭科工集團(tuán)太原研究院有限公司,山西 太原 030006)

《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》指出,到2025年大型煤礦要基本實(shí)現(xiàn)智能化,井下重點(diǎn)崗位機(jī)器人作業(yè),實(shí)現(xiàn)智能連續(xù)作業(yè)和無(wú)人化運(yùn)輸[1]。目前煤礦井下輔運(yùn)設(shè)備還停留在人工感知操作階段,靠人的感覺、經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)來(lái)操作運(yùn)輸設(shè)備大大影響了煤礦機(jī)械技術(shù)的發(fā)展[2-3]。煤礦井下環(huán)境復(fù)雜,長(zhǎng)時(shí)間繁重、復(fù)雜的操作勞動(dòng)易造成駕駛?cè)藛T疲勞,從而發(fā)生碰撞及側(cè)翻事故,對(duì)駕駛?cè)藛T、設(shè)備造成重大傷害,對(duì)作業(yè)人員的安全保障形成巨大挑戰(zhàn),因此亟需高效、安全、智能的輔助運(yùn)輸方案。煤礦輔運(yùn)車輛運(yùn)行路線相對(duì)固定、運(yùn)行道路封閉,為無(wú)人駕駛技術(shù)提供了有利的實(shí)施空間[4-5]。研發(fā)適應(yīng)性好、越障能力強(qiáng),具有良好控制能力和信息處理能力,并能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛功能的煤礦輔運(yùn)車輛,對(duì)于現(xiàn)代化煤礦實(shí)現(xiàn)安全高效綠色開采具有良好的促進(jìn)作用[6-8]。

煤礦輔助運(yùn)輸要實(shí)現(xiàn)智能化、無(wú)人化、機(jī)器人化,輔運(yùn)設(shè)備必須具有信息監(jiān)測(cè)和自主處理能力,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛、路徑循跡等功能。線控轉(zhuǎn)向技術(shù)作為車輛自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù),其控制精確性直接決定著車輛自動(dòng)駕駛的整體性能。20世紀(jì)60年代末,奔馳公司已開始對(duì)轎車前輪線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行了研究,并進(jìn)行了F400Carving車型應(yīng)用驗(yàn)證;博世公司就線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的安全性及可靠性進(jìn)行了論證[9-10];國(guó)內(nèi)同濟(jì)大學(xué)提出四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方案并設(shè)計(jì)出國(guó)內(nèi)首輛四輪微型概念車“春暉3號(hào)”[11];武漢理工大學(xué)及中國(guó)科學(xué)院合肥智能機(jī)械研究所都對(duì)電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制策略技術(shù)進(jìn)行了深入研究;工程機(jī)械巨頭卡特彼勒提出了露天礦卡無(wú)人駕駛方案并推出了相關(guān)產(chǎn)品;吉林大學(xué)王同建博士團(tuán)隊(duì)對(duì)裝載機(jī)線控轉(zhuǎn)向技術(shù)應(yīng)用方面進(jìn)行了深入研究,并在控制算法、容錯(cuò)方法等方面取得了一定的進(jìn)展[12]。然而,上述研究都是針對(duì)地面轎車或地面工程機(jī)械,煤礦井下地形復(fù)雜、障礙多、坡陡彎急、行駛空間有限、光線照明差,煤壁、粉塵在一定程度上會(huì)吸收激光雷達(dá)波,導(dǎo)致信號(hào)減弱從而使得設(shè)備對(duì)周圍工況檢測(cè)的準(zhǔn)確性大打折扣。因此煤礦井下輔運(yùn)設(shè)備對(duì)指令信號(hào)后處理的響應(yīng)性、反應(yīng)靈敏度等方面都要高于地面車輛,為提高系統(tǒng)響應(yīng)性和改善系統(tǒng)精準(zhǔn)控制性能,本研究建立了礦用輔運(yùn)車輛自動(dòng)駕駛線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,設(shè)計(jì)了基于PID的閉環(huán)控制器,實(shí)現(xiàn)了PID參數(shù)在線整定,并對(duì)自動(dòng)駕駛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。

1 輔運(yùn)車輛線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)組成

以某礦用防爆輔運(yùn)車輛為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了一套自動(dòng)駕駛線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Steer-by-Wire System for Automatic Driving,SWAD),系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)向液壓泵、安全閥、液壓轉(zhuǎn)向器、電磁閥組、轉(zhuǎn)向電機(jī)、轉(zhuǎn)向油缸、轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)、角度傳感器、轉(zhuǎn)向控制器、轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及液壓油箱等元件組成。礦用防爆輔運(yùn)車輛SWAD結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 礦用防爆輔運(yùn)車輛SWAD結(jié)構(gòu)Fig.1 Mine explosion-proof auxiliary transport vehicle SWAD

轉(zhuǎn)向油缸的一端固定在機(jī)架大梁上方,另一端與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)鉸接(圖2);液壓泵、安全閥、電磁閥組、轉(zhuǎn)向器及轉(zhuǎn)向電機(jī)采用模塊化集成式設(shè)計(jì),通過(guò)安裝閥塊固定在液壓油箱上,轉(zhuǎn)向電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸塊與液壓轉(zhuǎn)向器直連,液壓油箱整體固定在機(jī)架前方;轉(zhuǎn)向控制器和轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分別固定在機(jī)架前方液壓油箱兩側(cè),既使得空間利用最大化又縮短了控制器與驅(qū)動(dòng)器、轉(zhuǎn)向電機(jī)之間的距離,減少了線路分布。

圖2 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)Fig.2 Steering mechanism structure

1.2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

SWAD系統(tǒng)根據(jù)功能結(jié)構(gòu)分為轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)、液壓動(dòng)力系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)向油缸、轉(zhuǎn)向連桿機(jī)構(gòu)以及輪胎構(gòu)成,轉(zhuǎn)向油缸活塞桿與轉(zhuǎn)向連桿機(jī)構(gòu)連接,缸筒固定連接在機(jī)架上,通過(guò)轉(zhuǎn)向器控制轉(zhuǎn)向油缸動(dòng)作推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)輔運(yùn)車輛轉(zhuǎn)向。選擇變量液壓泵作為動(dòng)力源,為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供動(dòng)力,基于負(fù)載反饋控制機(jī)理并根據(jù)轉(zhuǎn)向阻力提供匹配的壓力、流量輸出,優(yōu)化系統(tǒng)節(jié)能效果[13-14],安全閥用于限定系統(tǒng)最大壓力防止系統(tǒng)沖擊造成元件損壞。轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)是自動(dòng)駕駛線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的核心,主要由轉(zhuǎn)向控制器、電磁閥組、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、轉(zhuǎn)向電機(jī)、液壓轉(zhuǎn)向器、角度傳感器和CAN通信系統(tǒng)組成,主要作用是接收上位機(jī)轉(zhuǎn)向指令信號(hào)并將信號(hào)發(fā)送給驅(qū)動(dòng)器控制轉(zhuǎn)向電機(jī)實(shí)施上位機(jī)轉(zhuǎn)向指令,同時(shí)通過(guò)轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的角度傳感器采集實(shí)際轉(zhuǎn)向角度即反饋信號(hào),控制器計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)角和實(shí)際轉(zhuǎn)角的偏差值,以該偏差值為輸入值,PID控制器進(jìn)行計(jì)算輸出,控制轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓轉(zhuǎn)向器進(jìn)行轉(zhuǎn)向修正,從而完成轉(zhuǎn)向,實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)駕駛的精準(zhǔn)控制[15-16]。自動(dòng)駕駛線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 自動(dòng)駕駛線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意Fig.3 Schematic of the structure of automatic steer-by-wire system

2 SWAD控制程序設(shè)計(jì)

2.1 關(guān)鍵參數(shù)分析

礦用輔運(yùn)車輛要準(zhǔn)確、穩(wěn)定、快速地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向必須具備兩個(gè)基本功能:① 輔運(yùn)車輛在限定路徑循跡行駛過(guò)程中,根據(jù)實(shí)際路況對(duì)其可能的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度做出正確判斷,即轉(zhuǎn)向控制器必須根據(jù)上位機(jī)的預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)向目標(biāo)指令信號(hào)精準(zhǔn)控制轉(zhuǎn)向輪向預(yù)設(shè)方向轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)輔運(yùn)車輛的轉(zhuǎn)向方向控制;② 適宜的轉(zhuǎn)向速度控制,即根據(jù)輔運(yùn)車輛實(shí)際運(yùn)行的不同轉(zhuǎn)向條件設(shè)定合理的轉(zhuǎn)向速度值。如行駛速度相同時(shí),小轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)向速度快,大轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)向速度慢;轉(zhuǎn)彎半徑相同時(shí),不同的行駛速度需要的轉(zhuǎn)向時(shí)間也不相同。因此,SWAD系統(tǒng)必須兼顧輔運(yùn)車輛轉(zhuǎn)向方向、角度和轉(zhuǎn)向速度的聯(lián)合控制,才能真正意義上實(shí)現(xiàn)輔運(yùn)車輛自動(dòng)駕駛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的精準(zhǔn)控制。

2.2 工作原理

SWAD控制系統(tǒng)采用典型閉環(huán)控制系統(tǒng),系統(tǒng)控制系統(tǒng)框架如圖4所示。上位機(jī)通過(guò)CAN總線將目標(biāo)轉(zhuǎn)角信號(hào)輸入微控制器,控制器根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)角信號(hào)向轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器發(fā)送脈沖信號(hào)u(t),驅(qū)動(dòng)器接收到信號(hào)后驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向電機(jī)動(dòng)作,同時(shí)電磁閥組得電接通,轉(zhuǎn)向器向轉(zhuǎn)向油缸輸出與目標(biāo)轉(zhuǎn)角相應(yīng)的流量控制油缸動(dòng)作,完成輔運(yùn)車輛轉(zhuǎn)向輪目標(biāo)轉(zhuǎn)角輸出。同時(shí)輔運(yùn)車輛實(shí)際轉(zhuǎn)角測(cè)量裝置的角度位移傳感器檢測(cè)輔運(yùn)車輛的實(shí)際轉(zhuǎn)角信號(hào),并通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)化模塊將轉(zhuǎn)換信號(hào)發(fā)送給微控制器,形成閉環(huán)控制系統(tǒng)的反饋信號(hào),控制器進(jìn)行目標(biāo)轉(zhuǎn)角r(θ)和實(shí)際轉(zhuǎn)角y(θ)偏差運(yùn)算得出轉(zhuǎn)角偏差e(θ)信號(hào)值[17]。PID控制算法根據(jù)偏差信號(hào)值計(jì)算得到轉(zhuǎn)向電機(jī)控制脈沖信號(hào),轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器根據(jù)信號(hào)控制轉(zhuǎn)向電機(jī)轉(zhuǎn)速,進(jìn)而驅(qū)動(dòng)液壓轉(zhuǎn)向器動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)輔運(yùn)車輛轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向方向、速度及角度控制。偏差信號(hào)的正負(fù)決定了轉(zhuǎn)向電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,偏差信號(hào)大小決定轉(zhuǎn)向角度和速度大小,通過(guò)偏差信號(hào)控制轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速來(lái)減小偏差值,不斷重復(fù)上述糾偏過(guò)程,最終使得偏差值小于系統(tǒng)控制精度誤差設(shè)定值,完成輔運(yùn)車輛平穩(wěn)、快速地跟蹤目標(biāo)轉(zhuǎn)角,實(shí)現(xiàn)輔運(yùn)車輛自動(dòng)駕駛精準(zhǔn)轉(zhuǎn)向控制。

圖4 SWAD控制系統(tǒng)框架Fig.4 Framework of SWAD control system

根據(jù)阿克曼轉(zhuǎn)向幾何原理,輔運(yùn)車輛同軸內(nèi)、外側(cè)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角一定不相等[18],因此輔運(yùn)車輛轉(zhuǎn)向油缸采用雙作用單桿形式,利用轉(zhuǎn)向油缸有桿腔和無(wú)桿腔有效作用面積的差異,實(shí)現(xiàn)在相同供油量情況下,轉(zhuǎn)向油缸活塞桿不同的運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)位移輸出。輔運(yùn)車輛實(shí)際轉(zhuǎn)向時(shí),一側(cè)轉(zhuǎn)向油缸有桿腔進(jìn)油而另一側(cè)轉(zhuǎn)向油缸無(wú)桿腔進(jìn)油。在相同偏差信號(hào)輸入情況下,確保兩側(cè)轉(zhuǎn)向油缸不同的輸出來(lái)滿足阿克曼轉(zhuǎn)向幾何原理,防止輔運(yùn)車輛兩側(cè)車輪轉(zhuǎn)向時(shí)發(fā)生既有滾動(dòng),又有滑動(dòng),增加轉(zhuǎn)向阻力,導(dǎo)致轉(zhuǎn)向困難,輪胎磨損嚴(yán)重。由以上分析可推導(dǎo)出系統(tǒng)PID控制算法的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

式中,u(t)為脈沖頻率,Hz;Kp為比例系數(shù),Hz/(°);Ti為積分系數(shù),s;Td為微分系數(shù),s;e(t)為t時(shí)刻目標(biāo)轉(zhuǎn)角與實(shí)際轉(zhuǎn)角的偏差,(°)。

結(jié)合全液壓轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向電機(jī)參數(shù),將上式計(jì)算所得的脈沖頻率轉(zhuǎn)化為周期信號(hào),從而對(duì)轉(zhuǎn)向電機(jī)進(jìn)行控制。

2.3 PID控制程序流程

PID控制器分為比例、積分、微分3個(gè)環(huán)節(jié),實(shí)際操作中通過(guò)調(diào)節(jié)Kp、Ti、Td這3個(gè)系數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的最優(yōu)控制[19]。SSAD系統(tǒng)的PID控制程序的運(yùn)行流程如圖5所示。

圖5 系統(tǒng)PID控制程序流程Fig.5 Operation flow of the PID control program of the system

3 SWAD系統(tǒng)臺(tái)架試驗(yàn)

3.1 PID轉(zhuǎn)角偏差控制系統(tǒng)

礦用輔運(yùn)車輛SWAD系統(tǒng)是針對(duì)煤礦井下輔運(yùn)設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā),是基于某礦用重型支架輔運(yùn)車輛為模型進(jìn)行搭建。根據(jù)輔運(yùn)車輛實(shí)際參數(shù)按比例縮放的裝配實(shí)體如圖6所示。該型車輛采用多輪多軸轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)直行、斜行、多角度轉(zhuǎn)向、原地掉頭等多種行駛模式。

圖6 輔運(yùn)車輛比例縮放實(shí)體Fig.6 Assisted robot scaling entity

系統(tǒng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)采用四油缸連桿機(jī)構(gòu)(圖7),每根轉(zhuǎn)向油缸單獨(dú)控制1個(gè)車輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向,通過(guò)控制器(圖8)實(shí)現(xiàn)各個(gè)轉(zhuǎn)向油缸不同的輸入,從而控制單個(gè)車輪偏轉(zhuǎn)不同的轉(zhuǎn)向角度,實(shí)現(xiàn)輔運(yùn)車輛多模式行駛。

圖7 轉(zhuǎn)向連桿機(jī)構(gòu)Fig.7 Steering link mechanism

圖8 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器Fig.8 Controller of steering system

試驗(yàn)時(shí)選擇在良好的水泥硬化路面進(jìn)行理想工況下的轉(zhuǎn)向模擬試驗(yàn)。根據(jù)臨界比例度法計(jì)算初選PID控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)參數(shù)為Kp=72 Hz/(°)、Ti=60 s、Td=15 s,設(shè)定轉(zhuǎn)向區(qū)間角度為5°～30°,測(cè)得如圖9所示的SWAD系統(tǒng)跟蹤正弦信號(hào)轉(zhuǎn)向曲線。

圖9 系統(tǒng)正弦跟蹤曲線Fig.9 System sinusoidal tracking curves

由圖9可知:在上述初步確定的調(diào)節(jié)參數(shù)下,系統(tǒng)轉(zhuǎn)向過(guò)程中動(dòng)態(tài)性能較好,能夠?qū)χ噶钚盘?hào)做出快速響應(yīng);系統(tǒng)幅值出現(xiàn)一定程度失調(diào),系統(tǒng)穩(wěn)定性有所偏差。

3.2 PI轉(zhuǎn)角偏差控制系統(tǒng)

PID控制系統(tǒng)中比例參數(shù)Kp的作用是加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度,提高系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度。積分作用參數(shù)Ti的最主要作用是消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差,Ti過(guò)小,系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差將難以消除,影響系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度;Ti越大,系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差消除的越快。微分作用參數(shù)Td的作用是改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能,其主要作用是在響應(yīng)過(guò)程中抑制偏差向任何方向變化,對(duì)偏差變化進(jìn)行提前預(yù)報(bào),Td過(guò)大,會(huì)使響應(yīng)過(guò)程提前制動(dòng),延長(zhǎng)調(diào)節(jié)時(shí)間,從而降低系統(tǒng)快速響應(yīng)性能。

從煤礦井下實(shí)際運(yùn)行工況出發(fā)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析可知:①由于煤礦井下地形復(fù)雜、障礙多、輔運(yùn)車輛的實(shí)際運(yùn)行狀況具有多變性,轉(zhuǎn)向角度、方向、轉(zhuǎn)向時(shí)間等因素都是不確定的,因此偏差信號(hào)也是毫無(wú)規(guī)律地隨機(jī)變化。控制器中微分環(huán)節(jié)是根據(jù)偏差信號(hào)變化趨勢(shì)進(jìn)行超前調(diào)節(jié),因此微分控制對(duì)于礦用輔運(yùn)車輛SSAD轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制作用有限,可考慮去除微分環(huán)節(jié)控制。②為確保安全性,煤礦井下重型輔運(yùn)車輛在運(yùn)輸過(guò)程中行駛速度較低,因此SWAD系統(tǒng)的響應(yīng)性遠(yuǎn)比精確性重要,可在允許誤差范圍內(nèi),確保系統(tǒng)響應(yīng)性能的同時(shí)適當(dāng)降低系統(tǒng)精準(zhǔn)性能。

根據(jù)上述分析對(duì)調(diào)節(jié)參數(shù)取值進(jìn)行重新設(shè)定,根據(jù)系統(tǒng)曲線圖增大控制系統(tǒng)比例系數(shù)取值,設(shè)定Kp=80 Hz/(°)、Ti=142 s,去除微分環(huán)節(jié),重新進(jìn)行場(chǎng)地試驗(yàn),得到如圖10所示的改進(jìn)系統(tǒng)正弦信號(hào)跟蹤曲線圖。

圖10 改進(jìn)系統(tǒng)正弦跟蹤曲線Fig.10 Improved system sinusoidal tracking curves

由圖10可知:改進(jìn)后的PI控制系統(tǒng)在響應(yīng)速度、系統(tǒng)幅值失調(diào)以及系統(tǒng)穩(wěn)定性偏差等方面都得到了改善,系統(tǒng)輸出性能滿足設(shè)計(jì)要求。

搭載改進(jìn)控制系統(tǒng)的輔運(yùn)車輛分別在進(jìn)行左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)試驗(yàn)過(guò)程中,轉(zhuǎn)向油缸行程與轉(zhuǎn)向電機(jī)測(cè)試數(shù)據(jù)曲線如圖11所示。

圖11 轉(zhuǎn)向測(cè)試曲線Fig.11 Steering test curves

SWAD轉(zhuǎn)向系統(tǒng)臺(tái)架試驗(yàn)證明:參數(shù)改進(jìn)后,系統(tǒng)消除了震蕩,同時(shí)系統(tǒng)響應(yīng)性也得到一定程度的提升,系統(tǒng)轉(zhuǎn)角偏差由3.8°降低至2°,達(dá)到預(yù)期目標(biāo),可滿足礦用輔運(yùn)車輛的實(shí)際工況需求。

4 結(jié) 論

(1)研制了一套基于雙液壓缸轉(zhuǎn)向的電液線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng),采用了大積分增益的PI控制系統(tǒng),提高了控制系統(tǒng)的魯棒性,系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)、響應(yīng)快速、超調(diào)量小。

(2)對(duì)于礦用重型支架輔運(yùn)車輛而言,車輛運(yùn)行路徑相對(duì)固定,運(yùn)行環(huán)境單一,車輛行駛速度緩慢,但路況較差,采用該系統(tǒng)不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障率低,而且系統(tǒng)的大積分增益環(huán)節(jié)可消除坑洼復(fù)雜路況造成的車輛偏差影響,抗干擾強(qiáng),可為煤礦同類型車輛實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛提供技術(shù)參考。

(3)對(duì)于行駛速度較慢的礦用重型支架輔運(yùn)車輛而言,采用PI控制可提高系統(tǒng)的快速響應(yīng)性;但對(duì)于車速快、慣性大的設(shè)備,該控制系統(tǒng)存在震蕩環(huán)節(jié)長(zhǎng)的局限性,需考慮前饋控制、大滯后控制等其他控制方案。