摘要： 针对矿井无人运输车辆轨迹跟踪控制问题，提出了一种改进的空间模型预测控制（ＳＭＰＣ）算法。首先，将传统的基于时间的车辆运动学模型转换为基于空间的偏差模型，降低预测方程维度，减小控制器的计算负担；其次，让目标函数最小化车辆转向曲率的１、２阶导数和横向位移偏差，通过优化车辆转向曲率的１、２阶导数减少转向角突然变化对转向部件和车辆结构造成的损伤，保证轨迹跟踪精确性的同时确保车辆行驶的平稳性；最后，将目标函数转化为二次规划问题进行求解最优曲率。模拟井下巷道条件在双移线工况和实际工况下对车辆进行仿真实验，结果表明：在２种工况下，ＳＭＰＣ控制算法均能保证轨迹跟踪的精确性和平稳性，且控制效果优于标准ＭＰＣ。此外，ＳＭＰＣ算法在不同负载下也具有良好的鲁棒性。

关键词: 空间模型预测控制；矿用重型车辆；弗莱纳框架

中图分类号: 

• TP273.5