机械工程学报

作者：夏光, 许立平, 唐希雯, 陈无畏

单位：1. 合肥工业大学汽车工程技术研究院 合肥 230009;2. 合肥工业大学汽车与交通工程学院 合肥 230009;3. 国防科技大学电子对抗学院 合肥 230037

关键词：平衡重式叉车,稳定域划分,横向载荷转移率,模型预测控制,改进链式递增分配；

基金：国家自然科学基金项目(51875151)。

为提高平衡重式叉车在急转工况下抗侧翻能力，在叉车结构分析的基础上建立两阶段侧翻动力学模型，基于两阶段横向载荷转移率LTR1、LTR2进行叉车侧翻机理分析与稳定域划分，将叉车稳定性状态分为稳定域、相对稳定域、危险域和异常危险域，提出基于稳定域划分的叉车防侧翻分级控制策略，根据不同的稳定域选择不同的防侧翻控制执行机构：动平衡块、液压支撑油缸和转向油缸。设计叉车防侧翻控制器，由上层稳定域识别控制器、中层模型预测控制器(Model predictive control，MPC)与下层执行控制器组成；上层稳定域识别控制器基于两阶段横向载荷转移率进行叉车稳定域识别，中层MPC控制器以车身侧偏角和横摆角速度为控制目标计算所需控制力矩，下层执行控制器采用改进链式递增分配方式对动平衡块、液压支撑油缸和转向油缸进行控制，以满足目标控制力矩。基于Matlab/Simulink进行仿真与实车试验验证，结果表明基于稳定域划分的平衡重式叉车防侧翻控制可大大降低叉车侧翻危险，提高叉车的安全性。

来源：2022年第6期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2022年第6期