Investigación sobre el Algoritmo de Planificación y Seguimiento de Trayectorias de un Pavimentador de Oruga
Autores: Zhan, Jian; Li, Wei; Wang, Jiongfan; Xiong, Shusheng; Wu, Xiaofeng; Shi, Wei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Investigación sobre el Algoritmo de Planificación y Seguimiento de Trayectorias de un Pavimentador de Oruga
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Implementación
No tripulado
Construcción inteligente
Modelo de dinámica de vehículos rastreados
Planificación de trayectorias
Controlador de seguimiento de trayectorias
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
La implementación de la construcción inteligente no tripulada en las superficies de concreto de un aeropuerto mejora efectivamente la precisión de la construcción y reduce la inversión de personal. Sobre la base de tres modelos de dinámica de vehículos de orugas comunes conocidos, es necesario diseñar algoritmos de planificación de trayectoria de referencia y controladores de seguimiento de trayectoria. En este artículo, basado en las características de conducción del vehículo de orugas y los requisitos de la trayectoria de paso, se seleccionó un algoritmo de planificación de trayectoria polinómica cuártica con la estabilidad de la curva en su conjunto y el punto final como objetivo de optimización, combinando el modelo de dinámica del vehículo de orugas, las restricciones de colisión, las restricciones de inicio-parada y otras condiciones de contorno. La función objetivo de la planificación de trayectoria se diseñó para planificar efectivamente la trayectoria de referencia del viaje paso a paso del vehículo de orugas. Para realizar un control preciso del seguimiento de la trayectoria, se diseñó un controlador predictivo no lineal con control integrado transversal-longitudinal. Para mejorar el rendimiento en tiempo real del controlador, se diseñó un controlador predictivo lineal con desacoplamiento horizontal y longitudinal. Se utilizaron MATLAB 2023A y CoppeliaSim V4.5.1 para co-simular los dos modelos de controlador. Los resultados experimentales muestran que se verifican las ventajas y desventajas del modelo de dinámica del vehículo de orugas y el diseño del controlador.
Descripción
La implementación de la construcción inteligente no tripulada en las superficies de concreto de un aeropuerto mejora efectivamente la precisión de la construcción y reduce la inversión de personal. Sobre la base de tres modelos de dinámica de vehículos de orugas comunes conocidos, es necesario diseñar algoritmos de planificación de trayectoria de referencia y controladores de seguimiento de trayectoria. En este artículo, basado en las características de conducción del vehículo de orugas y los requisitos de la trayectoria de paso, se seleccionó un algoritmo de planificación de trayectoria polinómica cuártica con la estabilidad de la curva en su conjunto y el punto final como objetivo de optimización, combinando el modelo de dinámica del vehículo de orugas, las restricciones de colisión, las restricciones de inicio-parada y otras condiciones de contorno. La función objetivo de la planificación de trayectoria se diseñó para planificar efectivamente la trayectoria de referencia del viaje paso a paso del vehículo de orugas. Para realizar un control preciso del seguimiento de la trayectoria, se diseñó un controlador predictivo no lineal con control integrado transversal-longitudinal. Para mejorar el rendimiento en tiempo real del controlador, se diseñó un controlador predictivo lineal con desacoplamiento horizontal y longitudinal. Se utilizaron MATLAB 2023A y CoppeliaSim V4.5.1 para co-simular los dos modelos de controlador. Los resultados experimentales muestran que se verifican las ventajas y desventajas del modelo de dinámica del vehículo de orugas y el diseño del controlador.