李　力，張　敏，雙　志
中南大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，湖南長沙

深海礦產(chǎn)資源開發(fā)利用技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（籌），湖南長沙

摘　　　要：針對(duì)海底鈷結(jié)殼采礦車在采礦過程中越過復(fù)雜地形時(shí)會(huì)產(chǎn)生偏離預(yù)定路徑的問題，提出一種基于ＡＮＦＩＳ的海底采礦車直線路徑跟蹤控制方法，根據(jù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)路徑控制器，從而避免專家系統(tǒng)知識(shí)庫難以獲取和精確數(shù)學(xué)模型難以建立的困難。在此基礎(chǔ)上，建立內(nèi)環(huán)采用ＰＩＤ速度控制和外環(huán)采用ＡＮＦＩＳ控制的機(jī)電直線路徑行走控制模型，開展海底采礦車越單邊障礙時(shí)的聯(lián)合仿真研究，仿真結(jié)果表明所提控制方法的有效性和所建行走控制模型的正確性。

關(guān)　鍵　詞：海底采礦車；預(yù)定路徑；行走控制模型；自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理系統(tǒng)（ＡＮＦＩＳ）；模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

１　引　言
海底采礦車是深海礦產(chǎn)資源鈷結(jié)殼采礦系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，其行走方案采用具有良好地形適應(yīng)能力和較強(qiáng)越障能力的鉸接式履帶車。海底采礦車在采礦過程中，將按照預(yù)定開采路徑自動(dòng)行走在水深８００～２５００ｍ海山側(cè)表面上［１］。由于受到復(fù)雜崎嶇地形影響，車體很容易偏離預(yù)定軌跡，無法按預(yù)定軌跡行走。因此，尋求一種有效的智能控制方法使采礦車按預(yù)定路徑行走對(duì)鈷結(jié)殼采礦具有重要意義。目前，國內(nèi)外在履帶車按預(yù)定軌跡行走控制方面的研究較少。文獻(xiàn)［２］提出了模糊ＰＩＤ控制方法。文獻(xiàn)［３］提出了基于啟發(fā)式規(guī)則和自適應(yīng)ＰＩＤ的控制算法。文獻(xiàn)［４］和文獻(xiàn)［５］基于簡化數(shù)學(xué)模型，采用交叉耦合控制算法對(duì)履帶車的軌跡跟蹤控制進(jìn)行了研究。然而，海底采礦車現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整經(jīng)驗(yàn)的專家系統(tǒng)知識(shí)庫難以獲取，且精確數(shù)學(xué)模型難以建立，因此，文獻(xiàn)［２�玻担菟�提方法都很難滿足海底采礦車實(shí)際控制的需要。ＡＮＦＩＳ（Ａｄａｐｔｉｖｅ ｎｅｕｒａｌｆｕｚｚｙ ｉｎｆｅｒｅｎｃｅ ｓｙｓｔｅｍ）［６］具有自適應(yīng)，自學(xué)習(xí)和不依賴于被控對(duì)象精確數(shù)學(xué)模型等特點(diǎn)。本文提出一種基于ＡＮＦＩＳ的路徑控制方法，開展海底采礦車在復(fù)雜地形上的行走控制仿真研究。

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