郑戍华， 乔亚军， 王向周， 李守翔， 陈冬清

(北京理工大学 自动化学院，北京 100081)

随着矿区生产作业活动对提高生产效率、生产作业安全性需求的增长，以及矿用车电子化的普及，矿用车自动驾驶的需求正逐步变为现实. 不同于乘用车的自动驾驶，由于矿用车具有体积、空载质量、载重量都很大的特点且其行驶路况差，使得矿用车自动驾驶的轨迹控制难度很大，解决矿用车的轨迹控制已经成为实现矿用车自动驾驶的技术瓶颈之一.

目前，车辆模型主要有车辆横向、纵向、横摆运动3自由度车辆单轨动力学模型[1]、车辆的侧偏模型[2]、车辆的垂直振动模型[3]等. 单轨动力学模型一般仅考虑平面内的直线运动和圆周运动[4]，而不考虑车辆侧偏和垂直振动，也不考虑载重量对其受力的变化影响；垂直振动和侧偏模型依据车辆的横向和垂直方向转动，考虑车辆的侧倾角和横摆角变化，为车辆安全驾驶提供限制条件，但也没考虑载重量对其限制条件的影响[5]. 乘用车整车质量及质心位置变化不大，这些模型对乘用车具有好的适用性. 但矿用车质量及质心位置变化很大，这些模型难于直接用到矿用车的轨迹控制中.

图1为内蒙古北方重型汽车股份有限公司生产的NTE260型矿用车，该车空载质量达到177103kg，额定载重量达到233103kg，物理尺寸14.4 m(长)8.35 m(宽)7.4 m(高)，后桥4轮电驱动，前桥2轮为被动轮，前桥液压转向. 车上配有柴油发电机，柴油发电机驱动交流发电机发电，整流后送至……