叉車線控轉(zhuǎn)向主動控制與路感模擬研究.pdf

1、作為專用于貨物搬運(yùn)的車輛，叉車常用于港口、倉庫以及車間等有限區(qū)域內(nèi)的短距離物料搬運(yùn)，工作時(shí)具有轉(zhuǎn)彎多、道路窄等特點(diǎn)。因此，轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性和操縱性是叉車性能的關(guān)鍵因素，越來越受到人們的重視。文章將線控轉(zhuǎn)向技術(shù)與叉車相結(jié)合，以TK30型電動叉車為研究對象，對線控轉(zhuǎn)向叉車的主動轉(zhuǎn)向控制和路感模擬策略進(jìn)行了相關(guān)研究。
　　首先，在國內(nèi)外車輛動力學(xué)研究的基礎(chǔ)上，分析叉車橫擺、側(cè)向以及側(cè)傾三個(gè)方向上的運(yùn)動和受力，結(jié)合“魔術(shù)公式”輪胎模型和載荷轉(zhuǎn)

2、移建立了非線性三自由度叉車動力學(xué)模型。以此模型為基礎(chǔ)，忽略輪胎的非線性，采用線性輪胎模型導(dǎo)出了線性三自由度叉車參考模型。前者主要用作仿真試驗(yàn)的試驗(yàn)對象，后者主要用于系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)。
　　然后，針對車輛質(zhì)心側(cè)偏角不易測量的問題，基于線性三自由度叉車模型以橫擺角速度和側(cè)傾角為觀測量，并考慮模型誤差的影響設(shè)計(jì)了自適應(yīng)卡爾曼濾波器估算叉車質(zhì)心側(cè)偏角。為了提高估計(jì)的精度，給出了自適應(yīng)卡爾曼濾波器自適應(yīng)因子的遺傳算法在線優(yōu)化策略。仿真試驗(yàn)證明

3、了該方法的有效性。
　　接著，選取叉車橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角為反饋?zhàn)兞?，以線性三自由度參考叉車模型的穩(wěn)態(tài)輸出為理想值，基于比例控制設(shè)計(jì)了線控轉(zhuǎn)向叉車主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制器，該控制器能通過橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角的綜合反饋對叉車的轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角進(jìn)行實(shí)時(shí)修正，從而達(dá)到提高叉車操縱穩(wěn)定性的目的。仿真試驗(yàn)結(jié)果表明該策略是有效的。
　　最后，研究了傳統(tǒng)機(jī)械式轉(zhuǎn)向車輛的路感力矩產(chǎn)生機(jī)理，采用動力學(xué)計(jì)算的方式得出叉車的路感力矩。選取有刷直流電機(jī)作