控制与决策

作者：陈阔,刘畅,骆曦,华长春,蔡登胜,耿波

单位：燕山大学 电气工程学院，河北 秦皇岛 066004,,燕山大学 电气工程学院，河北 秦皇岛 066004,,燕山大学 电气工程学院，河北 秦皇岛 066004,,燕山大学 电气工程学院，河北 秦皇岛 066004,,广西柳工股份有限公司，广西 柳州 545007,,燕山大学 电气工程学院，河北 秦皇岛 066004,

关键词：液压挖掘机;无人作业;轨迹跟踪;无模型自适应控制;数据驱动;节能控制

基金：广西科技重大专项(桂科AA22067064)；柳州市科技计划项目(2022AAB0101).

针对挖掘机无人作业, 考虑挖掘机工作装置液压系统的强非线性、参数不确定性、时变载荷和高能耗问题, 提出一种改进的全格式动态线性化无模型自适应控制方法. 首先, 通过分析驱动空间与任务空间的映射关系, 将挖掘机铲斗齿尖的轨迹跟踪问题转化为液压缸活塞杆伸缩量跟踪问题; 其次, 为了保证轨迹的连续性和平顺性、降低计算复杂程度、减少系统在启动和停止时的不稳定性, 利用5次NURBS曲线插值方法对挖掘轨迹进行规划; 进一步, 设计改进的全格式动态线性化无模型自适应控制算法实现挖掘机无人作业, 为减少能量消耗在输入准则函数中引入能量函数的惩罚项, 在确保良好跟踪精度的同时实现最优能耗; 最后, 对所提方法进行实例仿真, 验证该方法的可行性和优越性.

来源：2025年第3期

《控制与决策》期刊编辑部

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