铰接式履带车预定路径行走控制研究的开题报告

铰接式履带车预定路径行走控制研究的开题报告一、选题背景铰接式履带车是一种具有良好通过性能和载重能力的重型机械装备，被广泛应用于建筑、采矿、水利等领域，对其中一些作业场合来说，要求机器能够按照预定路径行走。传统的手动操纵操作方式虽然可行，但效率低下且易出错，随着智能化技术的发展，利用机器控制来完成路径行走更具有优势。目前，铰接式履带车路径行走控制方案已有多种研究，常见的如遥控操作、自动导航、机器视觉等。但每种方案都存在一些局限性和不足之处，例如，遥控操作易受干扰，距离和环境限制大；自动导航需要额外的导航设备和配合，安全性无法保障；机器视觉中，影像信息处理和识别的精度和鲁棒性还有提升空间。针对该问题，本文提出一种铰接式履带车路径行走控制研究方案，基于智能控制理论，利用激光雷达或GPS等传感器辅助，实现车辆在多样化场景下准确行走的目标。二、研究内容和方法本文将分为以下几个部分来研究铰接式履带车的路径行走控制方案:1.灵敏度要求分析通过分析铰接式履带车的体积、自由度以及实际作业场景中的路面情况等因素，对路径行走控制的灵敏性要求进行分析和定量，并根据分析结果选择适当的动力学模型和控制算法。2.传感器选择和数据处理依据分析结论，选择合适的传感器，如激光雷达或GPS，获取车辆所在位置和行驶方向，并用数据处理方法对传感器数据进行滤波、匹配、融合等处理，对车辆位置和方向进行实时更新。3.路径规划和控制算法设计将预定路径转化为数字化的参考线，设计路径规划算法，与自主控制算法相结合，实现车辆自主行驶，并考虑实际场景中的障碍物躲避、折返路段判断等问题。4.仿真验证和实验测试在Matlab和ROS等平台上建立铰接式履带车控制系统的模型，进行仿真验证和效果评估。在实际场景中进行实验测试，对系统可靠性、稳定性和安全性等方面进行验证和改进。三、预期成果通过本控制方案的研究，预期达成以下几个成果：1.铰接式履带车路径行走控制的灵敏性要求分析，为实现系统优化提供理论依据。2.合适的传感器选择和数据处理方法的探索，为系统精度和可靠性提供保障。3.路径规划和控制算法的设计，实现车辆在真实场景下的自主行驶。4.系统仿真平台的建立和实验测试，验证系统的实际可行性和可靠性。四、研究意义本方案的研究意义如下：1.在实际工程应用中，铰接式履带车路径行走控制的自主化和智能化，可极大提高效率和安全性。2.控制方案中的路径规划和控制算法设计，有助于铰接式履带车的智能控制研究与应用发展。3.本方案探索了传感器数据处理与算法控制的结合，为其他智能装备的设计和控制提供借鉴作用。五、进度安排本研究计划周期为一年，按以下进度安排实施：1.前期调研和文献综述，分析铰接式履带车在路径行走控制方面的现有研究和应用，制定研究方案和技术路线。2.传感器选择和数据处理的探索与研究，确立控制方案的主要技术框架。3.路径规划和控制算法设计，建立仿真平台进行系统分析和优化。4.实验测试和调试，对控制系统进行实际场景验证和性能测试。5.论文撰写和成果汇报，总结研究成果和经验，并对之后的研究提出展望和建议。六、总结本文提出了一种铰接式履带车路径行走控制研究方案，在当前智能化技术发展中，具有良好的应用前景和研究价值。本方案拟应用灵敏性要求分