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作者：谭震;崔祥;高永军;加保瑞;高亮;曹宇翔;杜毅博;
单位：陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司;中煤科工开采研究院有限公司;
摘要：井工矿无人驾驶系统通常采用基于视觉和激光雷达传感器的SLAM算法进行场景重建和车辆定位。但井下环境粉尘密度大、照明条件差，复杂的基于感知的定位算法会有显著的计算时延，而且井下车辆大多采用改装解决方案，不可避免地存在执行器时延。上述因素会产生累积效应，因此有必要研究多传感器时延下井工矿无轨胶轮车轨迹跟踪控制。构建了车辆横向控制动力学模型，提出了2种建模方法来分析时延对车辆动力学控制稳定性的影响，一种是状态增广建模方法，另一种是基于构造Lyapunov泛函的方法。利用CarSim和Simulink构建井下车辆轨迹跟踪控制仿真测试环境，仿真结果表明，在关注相对于参考轨迹的平均跟踪距离误差时，需要限制感知算法的时延和定位标准差；当存在与安全相关的最大跟踪距离误差约束时，应优先考虑感知算法的时延要求。
关键词：井下自动驾驶;井下无轨胶轮车;轨迹跟踪控制;时延;Lyapunov泛函;状态增广建模;定位标准差
基金资助：国家重点研发计划项目（2022YFB4703600）
