井下蓄电池无轨胶轮车无人驾驶系统设计研究
发布时间：2021-02-04 04:35
无轨胶轮车是矿井辅助运输系统中的一种重要形式,根据动力源的不同主要可分为防爆柴油机和防爆电机两种驱动方式。蓄电池无轨胶轮车以其清洁、高效、体积小的优势,将是未来井下无轨运输车辆的主要发展方向。无轨胶轮车在井下工作时面临着工作环境恶劣、照明不充分、运输道路复杂等问题,以至于人员驾驶的车辆充满着诸多不确定性,导致事故率居高不下。无人驾驶具有井下运输系统迫切需求的安全、高效特点,在路面车辆上的应用已逐渐趋于成熟,但是针对煤矿井下无人驾驶技术的研究整体仍处于起步阶段。本文针对煤矿井下工况和巷道特点,开展了蓄电池无轨胶轮车无人驾驶系统的设计研究,研究结果对研发无人驾驶无轨胶轮车、提高矿井辅助运输系统的效率与安全性具有重要理论意义和实用价值。本文以WLR-9无轨胶轮车为原型,结合井下巷道实际工况,对车辆进行无人驾驶改造设计,并制定出适用于巷道行驶的控制策略,最后采用软件仿真和模型试验相结合的方式对无人驾驶系统进行验证。首先,基于井下巷道工况以及无轨胶轮车设计标准,将井下无人驾驶系统划分为感知系统、控制系统及执行系统进行总体方案设计。其次,根据使用车型的参数结构与巷道工况,确定了感知系统的各种传感器...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
防爆无轨胶轮车Figure1-1Explosion-prooftracklessrubbertirevehicle
图 1-2 历年煤矿事故分布图Figure 1-2 Distribution of coal mine accidents over the years是指借助计算机和传感器等方式代替人工操作交通运输，具有高效、安全和准确度高的特点，目前无人驾驶技术面车辆上开始应用。若将无人驾驶技术应用于无轨胶轮题的同时，也是《煤矿安全生产“十三五”规划》中指出、信息化、智能化改造”科技攻关重点方向[12]。而且，探对于促进矿井辅助运输系统智能化乃至无人化也具有重计的矿用无轨胶轮车无人驾驶系统的研究是针对于煤矿环境的研究。在无人驾驶领域，现今国内外主要研究方向公路两种路况的无人驾驶研究，对于特殊路况环境下的无人提及[13-18]。研究无人驾驶在无轨胶轮车上的应用，能够，降低运输成本，提高采矿工作效率，可用于矿井事故后重大的应用前景和战略价值。研究现状（Research Status Around the World）
2.2 无人驾驶技术研究现状1）无人驾驶技术发展历程1950 年代，人们就开始了无人驾驶技术的研究。1953 年，美国贝瑞特电子制出全球第一台自主导航车，它是由一辆牵引式拖拉机改造而成的，在一间杂中，沿着布置在空中的导线运输货物[40]。1980 年代，美国开展了自主地面车AVL）项目，该项目成功开发了一辆带有 8 个轮子的无人驾驶机器人，该机器了低速良好路面上的自动驾驶[41-43]。1994 年，戴姆勒-奔驰汽车公司和德国国的 Ernst Dickmanns 研制出两台比较相像的全自动化汽车 VaMP 和 Vita-2，这 人驾驶汽车在巴黎一条三车道公路上以 130km/h 的速度顺利行驶了 1000 多45]。1995 年，卡内基梅隆大学研究制成了智能车辆 Nav Lab-V，该车完成了横东西部的无人驾驶试验，行驶路程达上万公里。2007 年，卡内基梅隆大学的 B辆由 2007 款 Chevy Tahoe 改装的无人驾驶汽车，以领先第 2 名 20min 的成绩了无人驾驶汽车在复杂都市障碍赛道行驶的比赛[46]。2008 年，一辆由大众帕车改装的无人驾驶汽车，斯坦福大学的“Junior”以 40km/h 的速度驶过两个街区据远程指令停止行驶[47-48]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]矿用防爆柴油机关键技术研究现状与展望[J]. 谭飞,鲍久圣,葛世荣,阴妍. 煤炭科学技术. 2018(09)
[2]无人驾驶汽车RBF神经网络滑模横向控制策略[J]. 贺伊琳,马建,赵丹,刘晓东,张一西,张凯. 长安大学学报(自然科学版). 2018(05)
[3]分布式驱动电动汽车Simulink/Carsim联合仿真平台的建立[J]. 陈建兵,向青青. 机械科学与技术. 2018(10)
[4]防爆无轨胶轮车辅助运输系统技术研究[J]. 牛明路. 煤炭与化工. 2016(09)
[5]无轨胶轮车驱动技术现状及混合动力方案研究[J]. 刘阳,鲍久圣,阴妍,杨善国. 煤炭工程. 2016(06)
[6]混合动力技术在车辆工程领域的应用与研究现状[J]. 韩培欣,鲍久圣,杨帅,阴妍,马驰. 现代制造工程. 2016(05)
[7]基于CarSim的四轮轮毂电机电动汽车建模方法研究[J]. 马高峰,李刚,韩海兰. 农业装备与车辆工程. 2015(07)
[8]一种矿用防爆锂离子蓄电池无轨胶轮车设计[J]. 刘月广. 科技与企业. 2015(11)
[9]一种新型煤矿救援机器人履带行走机构设计[J]. 孙国栋,李雨潭,朱华. 工矿自动化. 2015(06)
[10]防爆电驱动无轨胶轮车永磁电动机回馈制动研究[J]. 武瑞兵. 工矿自动化. 2015(06)
硕士论文
[1]基于MPC算法的无人驾驶车辆轨迹跟踪控制研究[D]. 由智恒.吉林大学 2018
[2]矿用无轨胶轮车无人驾驶系统研究[D]. 张朝阳.西安科技大学 2016
[3]矿井机车无人驾驶系统混成建模与风险分析研究[D]. 王军.合肥工业大学 2016
[4]智能车的前方车辆检测和预警算法研究[D]. 张楚金.湖南大学 2015
[5]低速环境下的智能车无人驾驶技术研究[D]. 逄伟.浙江大学 2015
[6]基于雷达与相机的无人驾驶智能车障碍物检测技术研究[D]. 张双喜.长安大学 2013
[7]防爆矿用车转向系统仿真分析与优化研究[D]. 王萌.武汉理工大学 2013
[8]金属矿山中无人驾驶矿车控制系统的研究[D]. 杨臣.昆明理工大学 2012
[9]防爆无轨胶轮车三维建模与仿真[D]. 于倩.西南交通大学 2011
[10]野生动物园无人驾驶自动观光车应用设计[D]. 王倩.成都理工大学 2009
本文编号：3017733
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
防爆无轨胶轮车Figure1-1Explosion-prooftracklessrubbertirevehicle
图 1-2 历年煤矿事故分布图Figure 1-2 Distribution of coal mine accidents over the years是指借助计算机和传感器等方式代替人工操作交通运输，具有高效、安全和准确度高的特点，目前无人驾驶技术面车辆上开始应用。若将无人驾驶技术应用于无轨胶轮题的同时，也是《煤矿安全生产“十三五”规划》中指出、信息化、智能化改造”科技攻关重点方向[12]。而且，探对于促进矿井辅助运输系统智能化乃至无人化也具有重计的矿用无轨胶轮车无人驾驶系统的研究是针对于煤矿环境的研究。在无人驾驶领域，现今国内外主要研究方向公路两种路况的无人驾驶研究，对于特殊路况环境下的无人提及[13-18]。研究无人驾驶在无轨胶轮车上的应用，能够，降低运输成本，提高采矿工作效率，可用于矿井事故后重大的应用前景和战略价值。研究现状（Research Status Around the World）
2.2 无人驾驶技术研究现状1）无人驾驶技术发展历程1950 年代，人们就开始了无人驾驶技术的研究。1953 年，美国贝瑞特电子制出全球第一台自主导航车，它是由一辆牵引式拖拉机改造而成的，在一间杂中，沿着布置在空中的导线运输货物[40]。1980 年代，美国开展了自主地面车AVL）项目，该项目成功开发了一辆带有 8 个轮子的无人驾驶机器人，该机器了低速良好路面上的自动驾驶[41-43]。1994 年，戴姆勒-奔驰汽车公司和德国国的 Ernst Dickmanns 研制出两台比较相像的全自动化汽车 VaMP 和 Vita-2，这 人驾驶汽车在巴黎一条三车道公路上以 130km/h 的速度顺利行驶了 1000 多45]。1995 年，卡内基梅隆大学研究制成了智能车辆 Nav Lab-V，该车完成了横东西部的无人驾驶试验，行驶路程达上万公里。2007 年，卡内基梅隆大学的 B辆由 2007 款 Chevy Tahoe 改装的无人驾驶汽车，以领先第 2 名 20min 的成绩了无人驾驶汽车在复杂都市障碍赛道行驶的比赛[46]。2008 年，一辆由大众帕车改装的无人驾驶汽车，斯坦福大学的“Junior”以 40km/h 的速度驶过两个街区据远程指令停止行驶[47-48]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]矿用防爆柴油机关键技术研究现状与展望[J]. 谭飞,鲍久圣,葛世荣,阴妍. 煤炭科学技术. 2018(09)
[2]无人驾驶汽车RBF神经网络滑模横向控制策略[J]. 贺伊琳,马建,赵丹,刘晓东,张一西,张凯. 长安大学学报(自然科学版). 2018(05)
[3]分布式驱动电动汽车Simulink/Carsim联合仿真平台的建立[J]. 陈建兵,向青青. 机械科学与技术. 2018(10)
[4]防爆无轨胶轮车辅助运输系统技术研究[J]. 牛明路. 煤炭与化工. 2016(09)
[5]无轨胶轮车驱动技术现状及混合动力方案研究[J]. 刘阳,鲍久圣,阴妍,杨善国. 煤炭工程. 2016(06)
[6]混合动力技术在车辆工程领域的应用与研究现状[J]. 韩培欣,鲍久圣,杨帅,阴妍,马驰. 现代制造工程. 2016(05)
[7]基于CarSim的四轮轮毂电机电动汽车建模方法研究[J]. 马高峰,李刚,韩海兰. 农业装备与车辆工程. 2015(07)
[8]一种矿用防爆锂离子蓄电池无轨胶轮车设计[J]. 刘月广. 科技与企业. 2015(11)
[9]一种新型煤矿救援机器人履带行走机构设计[J]. 孙国栋,李雨潭,朱华. 工矿自动化. 2015(06)
[10]防爆电驱动无轨胶轮车永磁电动机回馈制动研究[J]. 武瑞兵. 工矿自动化. 2015(06)
硕士论文
[1]基于MPC算法的无人驾驶车辆轨迹跟踪控制研究[D]. 由智恒.吉林大学 2018
[2]矿用无轨胶轮车无人驾驶系统研究[D]. 张朝阳.西安科技大学 2016
[3]矿井机车无人驾驶系统混成建模与风险分析研究[D]. 王军.合肥工业大学 2016
[4]智能车的前方车辆检测和预警算法研究[D]. 张楚金.湖南大学 2015
[5]低速环境下的智能车无人驾驶技术研究[D]. 逄伟.浙江大学 2015
[6]基于雷达与相机的无人驾驶智能车障碍物检测技术研究[D]. 张双喜.长安大学 2013
[7]防爆矿用车转向系统仿真分析与优化研究[D]. 王萌.武汉理工大学 2013
[8]金属矿山中无人驾驶矿车控制系统的研究[D]. 杨臣.昆明理工大学 2012
[9]防爆无轨胶轮车三维建模与仿真[D]. 于倩.西南交通大学 2011
[10]野生动物园无人驾驶自动观光车应用设计[D]. 王倩.成都理工大学 2009
本文编号：3017733
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