基于聯(lián)合仿真的平衡重式叉車橫向穩(wěn)定性控制研究.pdf

1、平衡重式叉車作為最常用的物料搬運機械，廣泛應(yīng)用于各大領(lǐng)域，由于車架與轉(zhuǎn)向橋特殊鉸接結(jié)構(gòu)的特點，加之起升機構(gòu)所載貨物也會偏移，從而導(dǎo)致整車質(zhì)心位置易于變化，因而其橫向穩(wěn)定性較差。當(dāng)叉車在急轉(zhuǎn)彎或駕駛員操作不當(dāng)時，一旦整車質(zhì)心位置超出穩(wěn)定區(qū)域，就會導(dǎo)致橫向失穩(wěn)甚至翻車。國內(nèi)對叉車橫向穩(wěn)定性控制的研究和分析才開始起步，大部分叉車還沒有裝備橫向穩(wěn)定性控制系統(tǒng)產(chǎn)品，安全性極低。本文針對某型3噸平衡重式叉車，在橫向穩(wěn)定性理論分析的基礎(chǔ)上，確定了影響

2、叉車橫向穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素，基于ADAMS建立了平衡重式叉車整車虛擬樣機模型，在多種工況下運行仿真，并提出了側(cè)傾分級的控制策略，在Simulink中設(shè)計了側(cè)傾分級的模糊控制器和變論域模糊控制器，并基于ADAMS和Simulink進行聯(lián)合仿真，最后設(shè)計了平衡重式叉車橫向穩(wěn)定性控制系統(tǒng)并完成了實車試驗，全文工作內(nèi)容歸納如下:
　　(1)依據(jù)平衡重式叉車的結(jié)構(gòu)特點，研究其橫向穩(wěn)定性的主要影響因素及側(cè)傾機理，基于力學(xué)分析方法建立了平衡重式叉

3、車七自由度模型及運動微分方程，分析其橫向失穩(wěn)的臨界條件。
　　(2)基于ADAMS建立平衡重式叉車整車虛擬樣機模型，并進行轉(zhuǎn)向機構(gòu)優(yōu)化，設(shè)計一種新型的三連桿液壓支承調(diào)整機構(gòu)作為防側(cè)傾的執(zhí)行機構(gòu)，在多種工況下進行平衡重式叉車橫向穩(wěn)定性的運動學(xué)和動力學(xué)仿真，選取表征側(cè)傾程度的變量，確定其大小范圍及側(cè)傾時的臨界值。
　　(3)基于仿真分析結(jié)果，提出側(cè)傾分級的橫向穩(wěn)定性控制策略，并基于模糊控制算法在MATLAB/Simulink中設(shè)

4、計了一級側(cè)傾模糊控制器和二級側(cè)傾模糊控制器;借助變論域自適應(yīng)模糊控制理論知識，設(shè)計了側(cè)傾分級變論域模糊控制器。
　　(4)基于ADAMS和MATLAB/Simulink進行聯(lián)合仿真分析，采用平衡重式叉車動態(tài)穩(wěn)定性驗證的歐洲標(biāo)準(zhǔn)工況，驗證了側(cè)傾分級模糊控制能夠有效改善叉車的側(cè)傾情況。
　　(5)完成了平衡重式叉車橫向穩(wěn)定性控制系統(tǒng)電路原理圖、PCB制版及樣機設(shè)計，并進行實車試驗，由于試驗采集數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果契合度較高，驗證了整車