[發(fā)明專利]三輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)叉車轉(zhuǎn)矩的混合優(yōu)化分配控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811350246.6
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109455186B
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖本賢;黃俊杰;江志政;張旭;陳榮保
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B60W50/00
• 分類號: B60W50/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 何梅生

本發(fā)明公開了一種三輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)叉車轉(zhuǎn)矩的混合優(yōu)化分配控制方法，利用三輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)叉車的理想橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角計(jì)算模型，計(jì)算獲得三輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)叉車的理想橫擺角速度和理想質(zhì)心側(cè)偏角；根據(jù)叉車行駛過程中的真實(shí)橫擺角速度與理想橫擺角速度之間的差值，以及真實(shí)質(zhì)心側(cè)偏角與理想質(zhì)心側(cè)偏角之間的差值，利用遺傳算法配合叉車六自由度模型計(jì)算獲得前后軸分配系數(shù)和左右軸分配系數(shù)；根據(jù)總驅(qū)動(dòng)力矩、前后軸分配系數(shù)和左右軸分配系數(shù)計(jì)算獲得三個(gè)車輪的驅(qū)動(dòng)力矩，本發(fā)明方法使叉車的橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角接近理想值，從而使三輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)叉車有更好的穩(wěn)定性和靈活性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及安全輔助駕駛及智能控制領(lǐng)域，尤其涉及一種三輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)叉車穩(wěn)定性控制方法。

背景技術(shù)

四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車是當(dāng)前國內(nèi)外純電動(dòng)車領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的四個(gè)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩可以隨意分配，其控制靈活，可以通過對四個(gè)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩的分配實(shí)現(xiàn)電動(dòng)叉車的穩(wěn)定性控制，是車輛穩(wěn)定性控制的新思路。

叉車是物流業(yè)倉庫中的重要裝備，傳統(tǒng)的叉車能源消耗大、環(huán)境污染嚴(yán)重、穩(wěn)定性差；為此，三輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)叉車受到推崇。由于結(jié)構(gòu)和工作環(huán)境的不同，現(xiàn)有技術(shù)中的四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車控制方法并不能直接應(yīng)用到三輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)叉車，其直接應(yīng)用會使三輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)叉車的穩(wěn)定性和靈活性大打折扣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種三輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)叉車轉(zhuǎn)矩的混合優(yōu)化分配控制方法，使得在能源消耗和環(huán)境污染上具有優(yōu)勢的三輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)叉車通過優(yōu)化控制有效保證三輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)叉車在復(fù)雜工作環(huán)境中的穩(wěn)定性。

本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明三輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)叉車轉(zhuǎn)矩的混合優(yōu)化分配控制方法，其三輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)叉車中三只獨(dú)立驅(qū)動(dòng)輪分別是左前輪、右前輪和后輪，所述后輪為轉(zhuǎn)向輪，所述優(yōu)化分配控制方法的特點(diǎn)是：

通過建立三輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)叉車的理想橫擺角速度計(jì)算模型和理想質(zhì)心側(cè)偏角計(jì)算模型，計(jì)算獲得所述三輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)叉車的理想橫擺角速度，以及理想質(zhì)心側(cè)偏角；

根據(jù)叉車行駛過程中的真實(shí)橫擺角速度與所述理想橫擺角速度之間的差值，以及真實(shí)質(zhì)心側(cè)偏角與所述理想質(zhì)心側(cè)偏角之間的差值，利用遺傳算法配合三輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)叉車六自由度模型計(jì)算獲得前后軸分配系數(shù)和左右軸分配系數(shù)；

根據(jù)總驅(qū)動(dòng)力矩、前后軸分配系數(shù)和左右軸分配系數(shù)計(jì)算獲得三個(gè)車輪的驅(qū)動(dòng)力矩，并一一對應(yīng)驅(qū)動(dòng)各車輪，使叉車的橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角接近理想值。

本發(fā)明三輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)叉車轉(zhuǎn)矩的混合優(yōu)化分配控制方法的特點(diǎn)也在于：所述優(yōu)化分配控制方法是按如下步驟進(jìn)行：

步驟1：根據(jù)叉車的當(dāng)前行駛狀態(tài)確定叉車當(dāng)前行駛狀態(tài)下的理想橫擺角速度ω_rd和理想質(zhì)心側(cè)偏角β_rd；

步驟2：檢測獲得叉車當(dāng)前行駛狀態(tài)下的實(shí)際橫擺角速度ω_real和實(shí)際質(zhì)心側(cè)偏角β_real，則有橫擺角速度實(shí)際差值ω_g和質(zhì)心側(cè)偏角實(shí)際差值β_g分別為：ω_g＝ω_real-ω_rd，β_g＝β_real-β_rd；

若橫擺角速度實(shí)際差值ω_g和質(zhì)心側(cè)偏角實(shí)際差值β_g的絕對值均小于0.2，表明實(shí)際橫擺角速度ω_real和實(shí)際質(zhì)心側(cè)偏角β_real都滿足穩(wěn)定性需求，將前后軸分配系數(shù)的最終值k_frz和左右軸分配系數(shù)的最終值k_lrz均設(shè)定為0.5，且繼續(xù)執(zhí)行步驟5，否則繼續(xù)執(zhí)行步驟3；