电动叉车双电机耦合控制策略研究

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电动叉车在环保,节能,架构简单,传动效率高等方面具有比传统叉车更大的优势,而双电机独立驱动也是一种极具发展前景的新能源技术方案。本文针对双驱电动叉车研究了其转向时的核心技术之一:电子差速控制技术,并以提高控制系统的鲁棒性和稳定性为目标,设计了基于鲁棒的电子差速控制策略。首先,以两后轮独立驱动电动叉车为研究对象,建立7自由度电动叉车动力学模型。并针对叉车实际工作时货叉经常移动的特点,改进了模型中质心位置的表达方式,为之后的仿真实验做好了基础,通过对电动叉车动力学模型进行分析计算,得到被控对象的状态空间模型;然后,以两侧驱动轮相对滑移率为控制目标,并根据输入的电子油门开度直接控制车轮转矩,基于H∞鲁棒控制理论设计出电子差速鲁棒控制器,通过转向时的转矩分配保证了叉车的行驶稳定性;随后,利用滑模极值搜索的方法得到叉车行驶的最优滑移率,并以此为评价标准优化鲁棒控制器,进一步提升了控制器的性能。本文在Matlab/Simulink仿真软件中对所设计的电子差速鲁棒控制系统进行仿真,并在搬易通公司进行实验。结果表明,运用极值搜索进行优化后的鲁棒控制器能更好的分配转矩,控制滑移率在更理想的状态,有利于保证叉车转弯行驶的稳定性。
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