现代船厂采用的是分段船体制造方式,自行式模块运输车在运输船体时具有非常重要的作用,可以提高船厂的自动化程度和工作效率。因此,对自行式模块运输车轨迹控制的研究具有重要意义。本文是针对多个自行式模块运输车组合行驶的轨迹控制进行研究。首先,根据车辆的行驶工况,对车辆的转向机构及驱动机构的受力和运动进行了分析,计算出液压系统的主要参数,为液压控制系统的分析提供数据基础。针对车辆行驶的特点,使用了负载敏感技术和负载传感分流技术来提高液压系统的效率,提高了系统的协调性;采用了电液比例控制的方式使得液压系统的控制更加方便。其次,为了提高液压转向和驱动控制系统的性能,设计了模糊PID控制器,改善了控制系统的稳定性,缩短了系统的响应时间,为轨迹控制器设计提供了底层的数据基础。考虑到车辆的运动速度较慢,所以建立车辆的运动学模型作为轨迹控制模型,但是运动学模型是一个非线性系统,线性化后存在一定的误差,为了减小轨迹控制的误差,使用RBF神经网络拟合线性化后的误差项,对传统的模型预测控制器进行了改进,使得车辆的轨迹控制精度更高,抗干扰性更强。再次,考虑到车辆的定位会直接影响车辆的轨迹控制,本文采用高精度GPS/北斗定位系统和惯性导航系统来检测单个车辆的位姿信息,采用激光雷达检测车与车之间的相对位姿量;为了提高车辆的定位精度,并对不同的传感器的数据进行融合,采用无迹卡尔曼滤波替代扩展卡尔曼滤波,既提高了车辆的定位精度,又减少了程序的运行时间,提高了轨迹跟踪的实时性。最后,使用多车协同定位增强车辆的协同性,进一步提高车辆的定位精度,使用多车协同控制策略来控制多车的行驶轨迹,使得车辆在进行轨迹跟踪时具有很好的抗干扰性。本文使用Matlab对所建立的模型分析和仿真来验证所设计的控制器的性能,仿真结果表明,多SPMT组合行驶轨迹控制器对车辆的轨迹具有很好的控制效果。