电动叉车线控转向系统建模与控制策略的研究

发布时间：2017-04-25 19:11

  本文关键词：电动叉车线控转向系统建模与控制策略的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：线控转向系统是继电动助力转向系统后出现的一种新型转向系统,它取消了转向盘与转向轮之间的机械连接,通过转向电机和路感电机实现车轮转向操作和路感模拟,旨在提高车辆的安全性、操纵稳定性以及节能环保性。线控转向系统目前是汽车领域的研究热点之一,而在电动叉车领域仍以传统机械转向系统或液压转向系统为主。由于线控转向系统与机械转向系统或液压转向系统相比,具有变传动比、性能可调等优点,对其在电动叉车领域的应用进行研究具有重要的实际意义。本文从三个方面对叉车线控转向系统的设计进行了优化。其一是结合车辆转向系统的传动比特性,应用模糊控制技术设计了基于转向手把转角和车速的变传动比函数,仿真结果表明采用模糊变传动比控制时,叉车低速转向轻盈灵敏,高速转向稳健厚重。其二是讨论了横摆角速度对车辆操纵稳定性的影响,提出在模糊变传动比控制的基础上引入横摆角速度反馈控制,并采用模糊自适应PID控制器,仿真结果表明,引入横摆角速度反馈控制后,明显减小了横摆角速度超调量,加快了响应速度,改善了车辆的动态性能。最后分析了转向盘力特性,设计了基于轮胎回正力矩的转向盘力矩仿真模型,并采用PID控制器实现路感电机的路感模拟控制,仿真结果表明控制器满足系统要求。
【关键词】：叉车 线控转向 控制策略 传动比 横摆角速度反馈 路感控制
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH242
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 绪论15-23
• 1.1 叉车国内外发展历史概括15-16
• 1.2 车辆转向系统概述16-17
• 1.3 线控转向技术国内外发展概括17-19
• 1.3.1 国外发展概括17-18
• 1.3.2 国内研究概括18-19
• 1.4 线控转向系统结构及性能特点19-21
• 1.4.1 线控转向系统结构19-20
• 1.4.2 线控转向系统性能特点20-21
• 1.5 本文研究的主要内容21-23
• 第二章 叉车线控转向系统数学模型研究23-29
• 2.1 降阶建模思想23-24
• 2.2 转向手把模块模型24-25
• 2.3 转向执行机构模块模型25-26
• 2.4 整车模型26-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 叉车线控转向系统可变传动比研究29-42
• 3.1 转向系统传动比特性29-30
• 3.2 想传动比概念30-31
• 3.3 传动比的影响因素31-32
• 3.3.1 传动比与车速的关系31-32
• 3.3.2 传动比与转向手把转角的关系32
• 3.4 基于模型理想传动比确定方法32-33
• 3.5 模糊变传动比控制33-39
• 3.5.1 模糊控制概述33-34
• 3.5.2 模糊控制基本原理34-35
• 3.5.3 模糊控制器设计的一般步骤35-37
• 3.5.4 模糊变传动比控制器的设计37-39
• 3.6 仿真结果及分析39-41
• 3.7 本章小结41-42
• 第四章 叉车线控转向系统主动转向控制策略研究42-56
• 4.1 转向执行机构模块控制策略研究42-46
• 4.1.1 PID控制原理及特点42-43
• 4.1.2 PID控制器参数整定43-44
• 4.1.3 转向执行机构模块模型的建立44-45
• 4.1.4 转向执行机构模块PID控制器设计45-46
• 4.1.5 仿真结果及分析46
• 4.2 横摆角速度与操纵稳定性的关系46-47
• 4.3 横摆角速度反馈控制策略的研究47-48
• 4.4 基于模糊自适应PID控制的横摆角速度反馈48-53
• 4.4.1 横摆角速度反馈控制器分析49
• 4.4.2 模糊自适应PID控制器的结构49-50
• 4.4.3 模糊自适应PID控制器的设计50-53
• 4.5 仿真结果及分析53-54
• 4.6 本章小结54-56
• 第五章 线控转向系统路感控制策略研究56-64
• 5.1 概述56
• 5.2 路感设计目标研究56-61
• 5.2.1 转向盘力特性56
• 5.2.2 不同因素对转向盘力特性的要求56-58
• 5.2.3 转向盘力矩的确定58-60
• 5.2.4 仿真结果及分析60-61
• 5.3 路感电机数学模型的确定61-62
• 5.4 路感模拟控制策略的研究62-63
• 5.5 仿真结果分析63
• 5.6 本章小结63-64
• 第六章 总结及展望64-66
• 6.1 总结64
• 6.2 展望64-66
• 参考文献66-69
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文69

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 周鑫;刘洲辉;;汽车线控转向技术研究[J];西部交通科技;2008年06期

2 周鑫;刘洲辉;;汽车线控转向技术的分析与研究[J];北京汽车;2009年01期

3 邓艳宁;金宇航;;基于多样性的汽车线控转向容错研究[J];机电工程;2014年02期

4 徐进永;王同建;;线控转向技术在工程机械领域的应用[J];工程机械;2006年10期

5 李强;何仁;;键合图理论在汽车线控转向系统建模中的应用[J];农业机械学报;2006年10期

6 包凡彪;;汽车线控转向及关键技术研究[J];交通科技与经济;2007年02期

7 于蕾艳;林逸;施国标;;汽车线控转向技术概述[J];农业装备与车辆工程;2007年05期

8 李一染;龚永融;;线控转向台架的建模与参数确定[J];上海师范大学学报(自然科学版);2007年06期

9 于蕾艳;林逸;施国标;;线控转向系统动力学模型的研究[J];计算机仿真;2008年06期

10 左波;陆思猷;何耀华;;汽车线控转向系统概述[J];专用汽车;2009年02期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 邬小鲁;李凯;贺琳曼;杨丽莎;万娟;;基于FlexRay总线技术线控转向验证系统的设计[A];2013中国汽车工程学会年会论文集[C];2013年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 何文;线控转向技术：信任电流还是金属？[N];科技日报;2014年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 田承伟;线控转向汽车容错控制方法研究[D];吉林大学;2010年

2 田杰;汽车线控转向系统动力学分析与控制方法研究[D];江苏大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张青林;电动叉车线控转向系统建模与控制策略的研究[D];合肥工业大学;2015年

2 肖峰;汽车线控转向控制器的开发研究[D];长安大学;2008年

3 时间;基于虚拟样机技术的线控转向研究[D];长安大学;2008年

4 张萍;汽车线控转向系统容错控制方法研究[D];吉林大学;2008年

5 姚江云;车辆线控转向系统控制策略的研究[D];广西工学院;2012年

6 宋国明;轻型汽车线控转向技术的研究[D];吉林大学;2009年

7 杨新诺;线控转向匹配分析与控制策略研究[D];武汉理工大学;2006年

8 王文冲;线控转向系统总体方案及控制方法研究[D];南京理工大学;2007年

9 陈洋;线控转向力反馈控制技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

10 赵威;基于汽车线控转向系试验台的在环系统仿真[D];湖南大学;2012年

  本文关键词：电动叉车线控转向系统建模与控制策略的研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：326906