李力 ，邹砚湖

(1. 中南大学 机电工程学院，湖南 长沙，410083；2. 深海矿产资源开发利用技术国家重点实验室，湖南 长沙，410012)

海底采矿车是开采富存于水深0.8～2.5 km海山表面的矿产资源−钴结壳关键设备。为了高效而可靠地开采钴结壳，其采矿系统要求海底采矿车按预定路径行走。但是，由于存在上千米海水覆盖、不可见的海山表面地形、海底洋流等多种恶劣因素，使得海底采矿车的行走路径极易于偏航，无法在矿区按预定轨迹行走。因此，寻求一种智能路径跟踪方法使海底采矿车有效地按预定路径行走是必要的，对于海洋矿产资源−钴结壳采矿而言具有重要意义[1]。目前，我国对于深海矿产资源海底采矿车按预定路径行走控制方法研究处于起步阶段。李力等[2]针对海底采矿车液压系统建立控制模型，采用PID控制方法实现左右履带行走速度跟踪，运用陆地车辆驾驶经验，建立模糊控制规则来实现自动跟踪预定路径模型。李小飞等[3]针对海底采矿车机械系统和液压系统建立协同仿真模型，采用改进的微分先行 PID控制策略来跟踪速度控制信号，同样利用陆地车辆驾驶经验，建立模糊控制规则来纠正行走方位偏差。文献[2−3]中采用了成熟的PID控制方法跟踪速度取得了良好的效果，尤其在文献[3]中采用的微分先行PID避免了输入控制量发生突变而造成液压冲击导致控制效果变差的问题。但是，由于常规模糊控制器规则是基于专家知识制定，而海底采矿车的专家知识难以获取，使得其模糊控制难以获得较精准的规则，并且由于输入输出的模糊划分是固定的，随着行走控制过程中误差和误差变化率变小，模糊控制器调节变得粗糙，自适应性较差；……