电动叉车线控转向系统控制策略-研究

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1、万方数据致谢本文是在导师肖本贤教授的精心指导下完成的。从论文的选题到最后的定稿无不受到导师的精心指导和关怀，论文中的每一点进步和成果都凝聚着导师的心血和智慧。导师渊博的知识、严谨的治学态度、平易近人的品质和高度的敬业精神深深地影响着我，我将受益终生。在论文完成之际，谨向肖老师致以最崇高的敬意和最衷心的感谢！在我学习期间得到了实验室同学热情的帮助。感谢赵梅玲师姐、张兴鹏师兄、张萍师姐、王泳师兄、张林师兄在科研和生活上的提点。感谢潘璐茜同学、牛敬芳同学在论文进展过程中给予的建议与帮助。感谢张青林师弟、张

2、鹏师弟、马晶晶师妹、李文娣师妹、张超师弟、王龙彪师弟及贺妍师妹对我的支持与鼓励。感谢罗京同学和顾洁洁同学七年的陪伴，你们给了我家的温暖。感谢合肥工业大学每一位给予我帮助的老师、同学和朋友。感谢在百忙之中对我的论文进行评审的专家，谢谢你们赋有启发意义的建议和指导。在本文的研究过程中，我阅读了大量的参考文献。感谢这些科学工作者，是在这些文献的启发和指导下，得以完成本论文。最后，我要深深的感谢我的家人，感谢多年来他们给予的支持和鼓励，感谢我父母的养育之恩。作者：吴佳楠2014年4月9日I万方数据摘要叉车是

3、工业搬运车辆，主要用于工厂、码头、仓库等场所，由于货物沉重，空间狭小，因此对转向特性的要求比其他车辆高。传统转向系统的传动比是固定值，驾驶员为获得良好的操纵稳定性而使体力消耗增加。本文采用的线控转向系统，其摆脱了机械结构的束缚，可以自由设计传动比的值，提高了叉车的转向特性，使驾驶员不必再为保持操纵稳定性而进行补偿，减轻了驾驶员的负担。结合合肥搬易通公司生产的TE30型叉车，本文对线控转向系统的原理、主要组成部件及数学模型进行了分析与研究。线控转向系统最大的特点就是传动比可自由设计，本文在线性二自由度

4、整车模型的基础上，应用模糊控制规则设计了关于车速和转向角的非线性传动比函数。横摆角速度增益是衡量叉车转向特性的重要指标，由仿真结果可见，由模糊规则设计的变传动比使横摆角速度增益趋于常数，并且使叉车在低速行驶时轻盈灵敏，高速行驶时稳健厚重。采用PID控制策略对转向电机电枢电流进行控制，使转向电机能够快速、稳定的提供转向力矩。采用以上控制只是在稳态意义上提高了叉车的转向特性，而叉车实际行驶时处于动态过程。因此，为保证横摆角速度增益不随车速和转向角的变化而变化，本文提出了基于稳态控制的叉车动态校正控制策略

5、。从仿真结果中可知，校正后的横摆角速度及质心侧偏角的幅值明显减小，响应速度加快，改善了线控转向系统的转向特性，增加了叉车的操作稳定性。关键词：叉车；线控转向系统；控制策略；传动比II万方数据ABSTRACTForkliftisacarryingvehicleofindustry,whichwillbemainlyusedinfactories,docks,warehousesandotherplaces.Duetoheavygoodsandthenarrowspace,theturningperfo

6、rmancerequirementishigherthanothervehicles.Transmissionratiooftraditionalsteeringsystemwasafixedvalue,anddrivershadtoincreasephysicaloutput.Inordertoobtaingoodsteeringstability,thispaperadoptedsteering-by-wiresystem,whichgotridofthebondageofthemechanic

7、alstructureandcouldfreetodesignthevalueofthetransmissionratio.Thesteer-by-wiresystemcanimprovethesteeringcharacteristicsofforklift,sothatdriversneedn’tincreasephysicaloutputtokeepsteeringstability,sothissystemwillreducetheburdenofdrivers.Thispapercombi

8、nedwiththetypeofTE30forkliftofHefeiMovedEasyCompany.Theprinciple,maincomponentsandthemathematicalmodelofsteering-by-wiresystemwereanalyzedandresearched.Thebiggestcharacteristicofsteering-by-wiresystemwasthatitstransmissionratiocouldbefr