【摘要】：電動(dòng)叉車是一種常用的實(shí)現(xiàn)物料搬運(yùn)機(jī)械化作業(yè)的工業(yè)車輛,由于其負(fù)載比較重,工作空間相對(duì)狹小,因此對(duì)叉車轉(zhuǎn)向特性的要求要比其他車輛高。四輪轉(zhuǎn)向(4WS)技術(shù)是改善叉車操縱穩(wěn)定性和提高叉車行駛安全性的最有效的主動(dòng)底盤控制技術(shù)。與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的叉車相比,四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)向半徑小,操作靈活等特點(diǎn)。而基于線控技術(shù)的四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng),更是取消了傳統(tǒng)叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中方向盤與轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的機(jī)械連接,從而擺脫了機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)向特性的約束,極大地提高了叉車在設(shè)計(jì)上的靈活性。本文主要研究了經(jīng)典控制方法下四輪轉(zhuǎn)向叉車操縱穩(wěn)定性的改善情況。論文的主要研究工作如下:首先,本文結(jié)合某公司生產(chǎn)的TFC35型電動(dòng)叉車,對(duì)基于線控轉(zhuǎn)向技術(shù)的四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的原理和主要組成部分進(jìn)行了分析與研究。其次,經(jīng)過力學(xué)分析,根據(jù)車輛動(dòng)力學(xué)建立了四自由度四輪轉(zhuǎn)向叉車動(dòng)力學(xué)模型。討論分析了影響叉車操縱穩(wěn)定性的因素。然后,針對(duì)所建立的四自由度四輪轉(zhuǎn)向電動(dòng)叉車模型,給出了基于粒子群優(yōu)化PID的四輪轉(zhuǎn)向控制方法,并闡述了針對(duì)本文四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的粒子群優(yōu)化PID控制器的具體設(shè)計(jì)步驟。最后,在Matlab/Simulink平臺(tái)下,基于本文所建立的四自由度四輪轉(zhuǎn)向叉車模型,分別對(duì)前饋型四輪轉(zhuǎn)向控制、傳統(tǒng)后輪轉(zhuǎn)向控制和粒子群優(yōu)化PID四輪轉(zhuǎn)向控制三種控制方法進(jìn)行仿真試驗(yàn),通過對(duì)比分析仿真結(jié)果,表明粒子群優(yōu)化PID控制四輪轉(zhuǎn)向控制方法的綜合控制效果最好,有效地改善了叉車的操縱穩(wěn)定性。
[Abstract]:Electric forklift is a commonly used industrial vehicle to realize the mechanization of material handling. Because of its heavy load and relatively narrow working space, the steering characteristics of forklift are higher than those of other vehicles. Four-wheel steering (4WS) technology is the most effective active chassis control technology to improve the handling stability and safety of forklift. Compared with the forklift truck of the traditional steering system, the four-wheel steering system has the characteristics of small steering radius and flexible operation. The four-wheel steering system based on wire control technology cancels the mechanical connection between the steering wheel and the steering actuator in the traditional forklift steering system, thus getting rid of the constraint of the mechanical structure on the steering characteristics. The flexibility of forklift design is greatly improved. In this paper, the improvement of handling and stability of four-wheel steering forklift under classical control method is studied. The main research work of this paper is as follows: firstly, combined with the TFC35 electric forklift produced by a company, the principle and main components of the four-wheel steering system based on wire-controlled steering technology are analyzed and studied in this paper. Secondly, according to the vehicle dynamics, the dynamic model of four-degree-of-freedom four-wheel steering forklift is established by mechanical analysis. The factors affecting the handling and stability of forklift are discussed and analyzed. Then, aiming at the four-degree-of-freedom four-wheel steering electric forklift model, a four-wheel steering control method based on particle swarm optimization (PID) is proposed. The design steps of particle swarm optimization PID controller for the four-wheel steering system are described. Finally, on the Matlab/Simulink platform, based on the four-degree-of-freedom four-wheel steering forklift model established in this paper, the feed-forward four-wheel steering control is carried out. The traditional control methods of rear wheel steering control and particle swarm optimization pid four-wheel steering control are simulated. The simulation results show that the integrated control effect of particle swarm optimization PID control four-wheel steering control method is the best. The operation and stability of forklift truck are improved effectively.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TH242

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本文編號(hào)：2481672