叉車(chē)線控轉(zhuǎn)向主動(dòng)控制與路感模擬研究.pdf

1、作為專(zhuān)用于貨物搬運(yùn)的車(chē)輛，叉車(chē)常用于港口、倉(cāng)庫(kù)以及車(chē)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(chē)性能的關(guān)鍵因素，越來(lái)越受到人們的重視。文章將線控轉(zhuǎn)向技術(shù)與叉車(chē)相結(jié)合，以TK30型電動(dòng)叉車(chē)為研究對(duì)象，對(duì)線控轉(zhuǎn)向叉車(chē)的主動(dòng)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(guó)內(nèi)外車(chē)輛動(dòng)力學(xué)研究的基礎(chǔ)上，分析叉車(chē)橫擺、側(cè)向以及側(cè)傾三個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)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(chē)動(dòng)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(chē)參考模型。前者主要用作仿真試驗(yàn)的試驗(yàn)對(duì)象，后者主要用于系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)。
　　然后，針對(duì)車(chē)輛質(zhì)心側(cè)偏角不易測(cè)量的問(wèn)題，基于線性三自由度叉車(chē)模型以橫擺角速度和側(cè)傾角為觀測(cè)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制器，該控制器能通過(guò)橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角的綜合反饋對(duì)叉車(chē)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(chē)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(chē)輛的路感力矩產(chǎn)生機(jī)理，采用動(dòng)力學(xué)計(jì)算的方式得出叉車(chē)的路感力矩。選取有刷直流電機(jī)作