刘利[1]2000年在《电动叉车工作稳定性的研究》文中指出叉车作为物流技术中的载体，在经济发展中的地位与作用越来越明显。但电动叉车的稳定性差，翻车事故时有发生，解决其固有的稳定性问题，是电动叉车发展的关键。作为“电动叉车性能改进”科研课题的部分内容，本文论述了电动叉车稳定性研究的重要意义以及国内外的研究现状，并以电动叉车CPD2Hc为例，对其稳定性进行理论研究。因稳定性能与附着性能有密切关系，本文还研究了电动叉车的静、动态附着性能并得出了稳定性能与附着性能之间的合理关系。
相国华[2]2017年在《线控转向电动叉车操纵稳定性的研究》文中研究表明电动叉车在狭小空间内需要频繁转向,负载变化明显,对于转向系统的要求高于一般车辆。线控转向系统作为最新一代的转向系统,具有传动比可自由设计的优点,能够很好的满足叉车的转向要求。线控转向系统最大的特点就是传动比可自由设计,在研究横摆角速度增益恒定和侧向加速度增益恒定的变传动比控制的基础上,设计了基于这两种增益联合恒定的变传动比控制方案。考虑到叉车的动态响应,设计了基于模糊神经网络的变传动比控制方案。结合TE60电动叉车,进行仿真试验,证明了两种增益联合恒定的变传动比控制对于叉车的转向性能有很好的提高。与传统的转向系统相比,基于模糊神经网络的变传动比控制的动态性能更好。对转向执行机构进行PID控制,同时针对PID参数整定的问题设计了基于matlab非线性优化(NCD)工具箱优化PID参数的方法。仿真结果表明采用非线性优化PID参数的方法便捷可靠。针对轮胎的非线性特征,建立了电动叉车实际的非线性车辆模型。在实际应用中,质心侧偏角难以直接测量到,因此本文设计了采用横摆角速度和侧向加速度来估计质心侧偏角的状态观测器的方法。本文针对实际叉车的动态响应与理想模型参考值的偏差,设计了横摆角速度和质心侧偏角联合反馈神经网络PID的主动转向控制方法,仿真结果表明,采用主动转向的方法,使得叉车低速转向灵敏,高速转向稳健,提高了叉车的操纵稳定性和鲁棒性。
卓丽云[3]2009年在《KEF25交流电动叉车中央控制系统研制》文中指出近年来,物流业随着经济的发展而加速发展,电动叉车的普及率越来越高,但是事故率也越来越高。因此,电动叉车如何安全工作便成为社会关注的主要问题。电动叉车安全工作的关键在于中央控制系统的稳定性。如何提高中央控制系统的稳定性成为各电动叉车生产商面临的首要问题。本控制微处理器采用最新推出的数字信号处理器(DSP)TMS320LF2407芯片,设计出基于DSP技术的电动叉车中央控制系统。分析了影响电动叉车纵向稳定性和横向稳定性的主要因素。根据运动学、力学和几何关系,推导出电动车工作时的临界状态公式,通过软、硬件相结合方式来控制电动叉车的稳定性,以保证电动叉车工作时的稳定性。首先,本文从电动叉车的发展意义和发展趋势介绍了本课题的研究意义和研究内容;其次,根据电动叉车的运行工况和使用要求,分析影响电动叉车的稳定性因素,总结出电动叉车各部分的控制要求;再次,根据电动叉车安全工作时须保证的操作要求、通信要求、差速要求和稳定性要求进行硬件、软件设计,以满足电动叉车工作时的安全性和稳定性;最后,对软、硬件设计进行模拟调试和现场调试,通过分析、比较实验数据,验证了本中央控制系统符合电动叉车工作状态的控制要求,满足了电动叉车工作时的快、准、稳等要求。本课题整个电动叉车中央控制系统采用模块化设计,方便于修改、调试、测试各部分以实现各自的控制功能。
刘奕敏[4]2015年在《电动叉车制动过程稳定性及能量回馈研究》文中研究指明本文首先阐述国内外叉车制动安全性的研究状况以及能量回馈在汽车上的应用情况,接着对叉车典型故障进行现场检验调研;对CPD15S电动叉车进行稳定性计算及simulink建模分析;研究双电层电容器储能原理,选定拓扑结构;确定能量回收整体方案及工作模式;然后对二相导通星形叁相六状态工作方式无刷直流电机模型进行建模仿真;最后基于能量转换及蹄式制动器的热衰退性研究电动叉车安全稳定与节能性能之间关系。论文的主要研究内容如下:(1)现场检验调研叉车故障类型。故障检验依托《场(厂)内机动车辆检验原始记录表》,对国内外多种动力驱动形式的叉车典型故障类型进行现场检验调研分析研究,具体包括制动系故障、轮胎磨损故障及转向机构故障。(2)对电动叉车制动过程的稳定性进行了详尽的计算仿真分析。选取CPD15S叉车型号作为研究对象,对其技术参数、结构特性等进行介绍分析;基于满足纵向稳定性要求的叉车重心极限位置范围、前后桥载荷分布比及最佳平衡重块质量匹配叁个方面研究叉车的载荷分布对制动过程中纵向力稳定性的影响;接着基于Gim理论建立叉车轮胎数学模型及simulink仿真模型,分析轮胎与地面之间的纵向及横向力学特性;最后考虑了包括偶发性侧向力与路面积水两个方面的环境因素对制动稳定性的影响,并建立了单轨模型。(3)电动叉车典型制动工况下的能量回馈利用分析。首先确定了以超级电容器作为电动叉车的能量回收装置;进而对超级电容器的双电层结构储能原理及拓扑结构进行详细的分析,并确定了蓄电池与DC/DC串联拓扑结构;接着确定了能量回馈系统总体结构及工作模式;最后基于simulink模块库对无刷直流电机进行建模并输出叉车不同作业工况下的仿真波形。(4)在对比分析电动叉车再生制动与传统摩擦制动过程的能量转换情况基础上,对蹄式制动器结构进行受力分析,推算出制动效力系数与摩擦系数之间的数学关系,由此得出在再生制动过程能量转换所引起的摩擦系数变化对制动安全稳定性的影响关系。
肖祖勋[5]2017年在《电动叉车线控转向系统的主动转向控制策略研究》文中进行了进一步梳理电动叉车是一种重要的物流工具,因其环保、操作简便灵巧、高可靠性等优点,越发得到市场青睐。电动叉车线控转向系统摆脱了传统机械转向的束缚,拥有转向特性可以自由设计的特点,是当前电动叉车转向系统的发展热点,而主动转向控制对于改善电动叉车线控转向系统的转向性能有重要作用。主动转向控制技术是在线控转向的基础上,通过对表征车辆转向性能的参数:横摆角速度、质心侧偏角、转向半径等的控制,使这些参数在理想的范围之内,避免车辆不足转向和过度转向等现象,进而提高车辆的操纵稳定性和机动性。本文以叁轮全转向电动叉车作为研究对象,对电动叉车线控转向系统的主动转向控制策略进行了深入研究。首先基于牛顿力学原理和阿克曼转角原理建立了叁轮全转向叉车线性二自由度模型,为后文的转向控制策略研究提供一个模型平台;其次结合操纵稳定性能和机动性能两个方面,考虑叉车工作场所狭窄、频繁转向、负载变化明显等工作要求,研究了解耦控制、前后轮等角反向转动控制两种主动转向控制策略。然后根据叁轮全向前移式电动叉车TFC20的实际数据,本文对以上两种控制策略的抗负载干扰、抗测量干扰能力进行了研究,并在高速斜坡、高速正弦、低速斜坡和低速正弦四种工况下,对两种控制策略进行了转向性能仿真分析,结果表明解耦控制策略具有高抗干扰能力、高稳定性、快速性等优点,前后轮等角反转控制策略具有较强的抗干扰能力、高机动性等优点。最后,结合叉车仓储搬运作业的实际工况,对叁轮全转向叉车的斜行、原地转向两种特种运行模式进行了研究。
邵新明[6]2017年在《四轮转向电动叉车建模与转向稳定性控制研究》文中研究表明电动叉车是一种常用的实现物料搬运机械化作业的工业车辆,由于其负载比较重,工作空间相对狭小,因此对叉车转向特性的要求要比其他车辆高。四轮转向(4WS)技术是改善叉车操纵稳定性和提高叉车行驶安全性的最有效的主动底盘控制技术。与传统转向系统的叉车相比,四轮转向系统具有转向半径小,操作灵活等特点。而基于线控技术的四轮转向系统,更是取消了传统叉车转向系统中方向盘与转向执行机构之间的机械连接,从而摆脱了机械结构对转向特性的约束,极大地提高了叉车在设计上的灵活性。本文主要研究了经典控制方法下四轮转向叉车操纵稳定性的改善情况。论文的主要研究工作如下:首先,本文结合某公司生产的TFC35型电动叉车,对基于线控转向技术的四轮转向系统的原理和主要组成部分进行了分析与研究。其次,经过力学分析,根据车辆动力学建立了四自由度四轮转向叉车动力学模型。讨论分析了影响叉车操纵稳定性的因素。然后,针对所建立的四自由度四轮转向电动叉车模型,给出了基于粒子群优化PID的四轮转向控制方法,并阐述了针对本文四轮转向系统所设计的粒子群优化PID控制器的具体设计步骤。最后,在Matlab/Simulink平台下,基于本文所建立的四自由度四轮转向叉车模型,分别对前馈型四轮转向控制、传统后轮转向控制和粒子群优化PID四轮转向控制叁种控制方法进行仿真试验,通过对比分析仿真结果,表明粒子群优化PID控制四轮转向控制方法的综合控制效果最好,有效地改善了叉车的操纵稳定性。
刘美红[7]2016年在《某型2T电动叉车总体设计及关键结构的有限元分析》文中进行了进一步梳理叉车是一种较特殊的起重机械,同时也是一种装卸搬运车辆。随着仓储物流业的发展,叉车的产销量也实现了持续的增长,各个国家都在努力发展各类叉车。而本文研究的电动叉车,采用纯电力驱动,具有高效节能、无污染、低噪声、调速性能良好、操作方便等优点,其市场前景十分可观。首先,通过了解叉车的发展趋势和研发意义,确定出产品的研发目标。其次,以某型2t电动叉车为研究对象,通过参考成熟的叉车设计案例,完成电动叉车的总体设计,确定出整车性能参数,并对关键系统进行设计计算。总体设计是新产品设计中的首要环节。再次,对电动叉车的主要性能进行分析计算,同时对关键结构部件进行设计计算。最后,对电动叉车的工作装置和关键承载部件车架进行结构分析。结合有限单元法及机械力学理论知识,采用有限元分析软件ANSYS Workbench14.0对关键结构进行静力学分析和模态分析,分别得到了在满载情况下电动叉车工作装置和车架的应力分布云图、总变形云图和固有频率。将有限元分析结果与理论设计计算结果进行对比,验证该结构的强度和刚度是富裕的,设计是合理的;并且通过有限元分析结果可以直观地看出结构的薄弱环节,为进一步对结构进行优化改进提供了可靠的依据。另外,将上述关键结构的前六阶振动频率与激振源的固有频率比较,分析评价整车的振动特性。
陈明[8]2017年在《叉车电动助力转向系统的控制策略与仿真研究》文中研究表明叉车作为工业搬运车辆中的典型代表,普遍运用在沿海港口、大型车站、生产车间、仓库以及物流中心等地点,是托盘运输、集装箱运输中最重要的运输工具。因此叉车的电动助力转向系统也具有广阔的前景和重要的实用价值。叉车与其他普通车辆不同,工作时负载变化频繁,本文首先设计了符合叉车工况的叁变量助力特性曲线,其中叁变量是指叉车负载重量、叉车行驶速度、方向盘输入力矩。其次根据设计的理想助力特性曲线确定目标助力电流,采用PID助力控制策略和滑模助力控制策略对助力电流进行跟踪控制并进行相应的Simulink仿真,仿真结果表明滑模助力控制策略下的助力电流跟踪效果更好。为了抑制外界的干扰信号,本文还运用了观测器加入到普通滑模助力控制策略中并进行仿真,仿真结果表明在有外界干扰信号的情况下,观测器行之有效,提高了系统的鲁棒性。为提高回正性能,本文设计了动态滑模控制器。最后对路感进行分析,仿真结果表明路感强度会受到叉车行驶速度和负载大小等因素影响,电动助力转向系统既能在低速时提高转向轻便性,又能在高速时保证一定的路感强度,既能在叉车负载轻时保证一定的路感,又能在叉车负载重时提高转向轻便性,换而言之可以很好地适应各类工况。
李杰[9]2013年在《电动平衡重式叉车转向机构设计研究》文中提出叉车是物料搬运的重要机械,是实现高效生产的保障。随着传统能源的逐渐匮乏和环保意识的增强,电动叉车的使用正在变得越来越普及。但是,电动叉车因其结构的限制,具有自重大、电池布置不合理、转向不灵活以及转向助力方式落后的缺点。本文针对电动叉车存在的缺点进行研究,论文主要工作如下：首先,研究电动叉车存在的问题,提出新型叉车的总体设计方案。即通过蓄电池后移替代平衡重的方式减轻叉车的自重、解决电池布置不合理的问题；通过设计新型电动助力转向系统保证叉车的转向灵活性和助力方式的先进性。其次,研究蓄电池后移替代平衡重的具体操作方法,并建立新型转向机构的数学模型,为机构的参数化设计打下基础。第叁,通过MATLAB优化软件,建立新型转向机构的优化模型、确定约束条件以及优化目标,完成新型转向机构的优化设计。第四,通过虚拟仿真技术设计并构造转向机构的叁维模型,在虚拟条件下检测机构的可行性。第五,运用有限元分析技术研究新型转向机构的结构特点,并进行结构优化。最后,分析研究新型叉车的稳定性能和机动性能的情况。分析研究结论如下：(1)采用蓄电池后移替代平衡重的方法可以减轻叉车的自重,但会增加轴距,需要设计新型转向系统保证转向性能。(2)本研究设计的新型电动助力转向系统可以保证新型叉车的转向性能。(3)新型叉车的稳定性和机动性可以得到保证。
袁浩[10]2010年在《电动叉车EPS控制系统的研究与开发》文中进行了进一步梳理电动助力转向系统(Electric Power Steering,简称EPS)是当今动力转向技术领域的研究热点和前沿技术之一。电动助力转向系统是一种新型的动力转向系统,它与传统液压动力转向系统相比有许多优点,电动助力转向系统能够实现精确转向,减小因路面不平引起的对系统的扰动,能在各种行驶工况下提供最佳助力,并具有节能、环保等优点。作为衡量电动叉车性能的一项关键技术,转向性能的好坏对于叉车能否灵活工作具有很大的影响。因此,开展电动叉车EPS控制系统的研发工作具有着重要的理论和实际意义。本文首先介绍了EPS系统的总体构成及工作原理,并对各组成部件的结构及工作原理进行了详细论述。在深入分析EPS系统两大控制策略的基础上,根据制定的助力特性曲线确定了目标电流,采用了模糊PID控制策略对目标电流进行跟踪并进行了系统性能仿真分析。根据电动叉车EPS系统工作原理及性能要求设计了EPS系统总体控制方案,利用飞利浦公司的LPC2131微控制器丰富的硬件资源,设计了EPS控制系统的硬件平台,其中电路设计包括核心控制模块、信号采集处理模块、H桥功率驱动及其前置驱动电路模块、继电器保护模块等,并进行了抗干扰相关设计。最后,给出了EPS控制系统的软件设计方案,并完成了软件的模块化设计工作。
参考文献：
[1]. 电动叉车工作稳定性的研究[D]. 刘利. 辽宁工程技术大学. 2000
[2]. 线控转向电动叉车操纵稳定性的研究[D]. 相国华. 合肥工业大学. 2017
[3]. KEF25交流电动叉车中央控制系统研制[D]. 卓丽云. 福建农林大学. 2009
[4]. 电动叉车制动过程稳定性及能量回馈研究[D]. 刘奕敏. 华南理工大学. 2015
[5]. 电动叉车线控转向系统的主动转向控制策略研究[D]. 肖祖勋. 合肥工业大学. 2017
[6]. 四轮转向电动叉车建模与转向稳定性控制研究[D]. 邵新明. 合肥工业大学. 2017
[7]. 某型2T电动叉车总体设计及关键结构的有限元分析[D]. 刘美红. 长安大学. 2016
[8]. 叉车电动助力转向系统的控制策略与仿真研究[D]. 陈明. 合肥工业大学. 2017
[9]. 电动平衡重式叉车转向机构设计研究[D]. 李杰. 广西大学. 2013
[10]. 电动叉车EPS控制系统的研究与开发[D]. 袁浩. 合肥工业大学. 2010
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