本文選題：叉車 + 線控轉(zhuǎn)向　； 參考：《合肥工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：作為專用于貨物搬運的車輛,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,工作時具有轉(zhuǎn)彎多、道路窄等特點。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jk擺、側(cè)向以及側(cè)傾三個方向上的運動和受力,結(jié)合“魔術(shù)公式”輪胎模型和載荷轉(zhuǎn)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的試驗對象,后者主要用于系統(tǒng)分析和設(shè)計。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。仿真試驗證明了該方法的有效性。接著,選取叉車jk擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角為反饋變量,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)行實時修正,從而達(dá)到提高叉車操縱穩(wěn)定性的目的。仿真試驗結(jié)果表明該策略是有效的。最后,研究了傳統(tǒng)機械式轉(zhuǎn)向車輛的路感力矩產(chǎn)生機理,采用動力學(xué)計算的方式得出叉車的路感力矩。選取有刷直流電機作為路感電機,針對路感控制系統(tǒng)中的輸入干擾、控制干擾以及測量噪聲,將卡爾曼濾波器引入到閉環(huán)系統(tǒng)中,用于改善路感的舒適度,同時提升系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力。仿真試驗結(jié)果表明該策略是有效的。
[Abstract]:As a special vehicle for cargo handling, forklifts are often used for short distance material handling in limited areas such as ports, warehouses and workshops. Therefore, steering stability and maneuverability are the key factors of forklift truck performance. In this paper, combining wire steering technology with forklift truck, taking TK30 electric forklift as research object, the active steering control and road sense simulation strategy of wire steering forklift are studied. First of all, based on the research of vehicle dynamics at home and abroad, the movement and force in the three directions of fork lift JK pendulum, roll and roll are analyzed Based on the "magic formula" tire model and load transfer, a nonlinear dynamic model of three degrees of freedom forklift truck is established. Based on this model, the linear three degree of freedom reference model of forklift truck is derived by using the linear tire model, which neglects the nonlinearity of the tire. The former is mainly used as the test object of simulation test, and the latter is mainly used in system analysis and design. Then, aiming at the problem that the side deflection angle of the vehicle's mass center is not easy to be measured, based on the linear three-degree-of-freedom forklift model, the yaw angular velocity and the lateral inclination angle are taken as the observed quantities. Considering the influence of model error, an adaptive Kalman filter is designed to estimate the side deflection angle of forklift mass center. In order to improve the estimation accuracy, a genetic algorithm online optimization strategy of adaptive Kalman filter adaptive factor is presented. Simulation results show that the method is effective. Then, the controller of the forklift steering forklift active steering system is designed based on proportional control by selecting the JK pendulum velocity and the side deflection angle of the center of mass as the feedback variables, and taking the steady output of the linear three degree of freedom reference forklift model as the ideal value. The controller can modify the steering angle of forklift truck in real time through the comprehensive feedback of yaw velocity and side deflection angle of mass center, so as to improve the handling stability of forklift truck. Simulation results show that the strategy is effective. Finally, the mechanism of the road sensormoment of the traditional mechanical steering vehicle is studied, and the road sense torque of the forklift truck is obtained by dynamic calculation. The brushless DC motor is selected as the road induction motor. Aiming at the input interference, control interference and measurement noise in the road sense control system, the Kalman filter is introduced into the closed-loop system to improve the comfort of the road sense. At the same time, improve the reliability of the system and anti-interference ability. Simulation results show that the strategy is effective.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH242

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本文編號：1861308