摘要：反馈控制系统中模型不确定性和测量误差的同时出现,给高精度控制器的设计带来挑战.经典滑模控制能抵抗一定程度的模型不确定性和输入干扰,但引入的高增益使得其性能对测量噪声极为敏感,也容易引起系统强烈抖振.为此,本文针对一种典型的角度和角速率测量分别包含高频和低频测量误差条件,提出了一种改进的基于趋近律的角度跟踪控制方案.本方案采用低通滤波器来应对高频测量噪声,同时采用一种新颖的基于模型的测量误差估计器,来补偿低频测量漂移.采用Quanser Aero平台进行两自由度角轨迹跟踪控制仿真和实验验证,并与自抗扰控制等几种典型鲁棒控制方案进行了全面对比,证实了本文方案性能上的优越性和调参的便捷性.

摘要：针对新时代下我国矿区智能化发展诉求与矿山无人化进程中遇到的复现难、协同难的技术问题,本文融合智慧矿山理念、ACP(Artificial societies+computational experiments+parallel execution)平行智能理论和新一代智能技术,设计并实现了智慧矿山操作系统(Intelligent mine operation system,IMOS),为平行矿山智能管理与控制一体化提出了解决方案.本文首先分析露天煤矿产业发展趋势;国内外露天矿山智能化发展情况;面向露天矿山无人化与智能化需求,深度融合数字四胞胎理论,设计了虚实融合的IMOS架构;详细阐述了IMOS子系统架构与功能,包括:单车作业系统、多车协同系统、车路协同系统、无人驾驶智能系统、调度管理系统、平行系统、监管系统、远程接管系统和通信系统;并探讨了IMOS关键技术,即平行矿山仿真建模技术、无人驾驶技术、矿区通信技术和协同作业技术.该操作系统是国内首套露天矿山无人化与智能化的一体化解决方案,并能够迁移到不同矿区不同作业场景,推动矿区智能化无人化发展,减少人工干预从而降低安全风险,大幅度降低人工成本,提高生产作业效率,并可结合社会发展要素为实现绿色可持续发展矿区提供支撑.