华南理工大学学报(自然科学版)

作者：许盼平, 汤裕, 卢昊, 陈明辉, 朱真才, 沈刚, 解辉, 凌疆语

单位：1.中国矿业大学 机电工程学院，江苏 徐州 2211162.中国矿业大学 智能采矿装备技术全国重点实验室，江苏 徐州 2210083.安徽理工大学 机电工程学院，安徽 淮南 232001

关键词：柴油机单轨吊,视觉感知,行人测距,制动控制

基金：国家自然科学基金项目(52175068);国家自然科学基金项目(52375277);江苏高校优势学科建设工程项目

柴油机单轨吊是煤矿巷道中设备、人员和物料的主要运输设备之一，具有运输能力强、巷道适应性强、连续运输距离长等优点，可大幅提升煤矿井下运输效率。合理的制动控制策略是柴油机单轨吊安全高效运行的根本保证。为提升制动过程的安全性和平稳性，该文提出了一种基于视觉感知的柴油机单轨吊制动控制策略。首先，构建了基于双目相机的前方行人障碍物检测识别方案，借助视觉检测和立体匹配算法实现单轨吊运行过程中前方行人障碍物的识别及实时距离测量；接着，基于实时检测得到的行人障碍物距离信息，结合单轨吊的当前运行速度和载重情况，考虑制动停车距离和制动减速度要求，设计了不同工况下柴油机单轨吊的总体制动控制策略；然后，针对柴油机单轨吊制动过程的运行状态控制问题，考虑不确定性扰动，构建了基于扰动观测器和鲁棒反步控制原理的柴油机单轨吊泵控马达系统运行状态实时跟踪控制策略；最后，基于所搭建的柴油机单轨吊制动控制模拟实验台，开展了不同行人障碍物距离、运行速度、模拟负载下的单轨吊制动控制实验。结果表明，所提出的基于视觉感知的制动控制策略能够有效提高柴油机单轨吊制动过程的安全性和平稳性，其对行人障碍物的距离测量误差控制在4.4%以内。

来源：2026年第4期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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