电动万向叉车作为物流技术的载体,在经济建设中的地位和作用越来越明显。稳定性是衡量电动万向叉车设计质量的一项重要指标,直接影响其工作性能与安全。静态稳定性解法是求解电动万向叉车的静态斜坡失稳问题的方法。电动万向叉车静态稳定性的多体解法是通过建立其多体模型,并利用相应的运动微分方程来求解电动叉车稳定性的方法。若不考虑轮胎变形,求解非常简单,但结果不够准确;而计入轮胎变形后,其计算相当麻烦。文中介绍的电动万向叉车静态稳定性的多体解法,因运动微分方程中包含轮胎应变率,所以,求解过程考虑了轮胎的变形。
1理论分析万向电动叉车能实现前后行走、绕一侧轮胎和原地转弯以及货叉的升降、横移和饶纵向转弯,动作十分灵活,因此,结构非常复杂。利用多体系统的理论,将万向电动叉车分为两部分,即主质量部分(包括车架、门架、连接和横移机构)和次质量部分:包括货物、货叉和货叉架)。
求解万向电动叉车的稳定性时,应阻止叉车下滑。
因此,万向电动叉车的8个悬浮点应与地面固连,如所示。
这样,多体系统微分方程中,质量矩陴!、阻尼矩阵E "和刚度矩阵E的后行与后列无效。、与'分别为6x6的对称方阵与6x1的列阵,分别甩6与表示,从而其微分方程的形式为方程两边同时乘以'则广义坐标为其中,广义力'%是坡度角及方位角的函数。若坡度角与方位角已知,由式:。)求出,代入各轮径向弹簧的位移23的计算公式和各轮所受的径向力计算公式,便可求得各车轮所受的正压力由此,得到万向电动叉车静态失稳的鉴别条件,叉车的次质量:即货物、货叉和货叉架的使式:4)成立的坡度角便是静态失稳坡度角。若方位角已知,静态失稳坡度角可用计算机搜索得到。
2计算实例利用上述方法,对国产某型电动万向叉车进行计算,求得其静态稳定区域,如所示。
中的实线是采用该算法,通过计算机搜索得到的该型电动叉车的静态稳定区域。由可见,它没有向后的纵向失稳边界。虚线是采用特征矢量法计算得到的静态稳定区域。比较二者可以看出,向前的纵向失稳边界基本上是重合的,在最小失稳坡度角附近,失稳边界基本重合。而且,两静态稳定区域在横向与纵向失稳的交界处差别较大,这是因为特征矢量法的数学模型及多体解法的数学模型都经过了一定的简化。前者是根据重心位置,用矢量分析方法计算的,后者是通过求解运动微分方程,根据车轮接地压力求得的。由此可见,特征矢量法的计算结果要比多体解法精确一些。
另外,从两种方法求得的最大转向速度的对比:如所示)可以看出,用动静法得到的该型电动叉车平地右转30%,导致失稳的极限速度7为4.8m/s,而用多体解法的计算结果为7=4.7m/s.这表明,两种算法的结果比较相近。
3结束语利用建立的多体系统模型,针对万向电动叉车经常失稳的工况,提出了静态稳定性的解法。该方法主要是求解坡度过大引起的静态失稳问题。文中根据车轮的接地压力判别叉车是否失稳,并用计算机搜索得到全方位的失稳坡度角,得出静态稳定区域。通过比较发(下转第220页)4结束语基于遗传算法的模糊控制器优化方法,将模糊控制与遗传算法有机的结合起来,利用遗传算法全局寻优的特点,弥补了常规凭经验来确定隶属函数的粗糙方法。将其应用于电液位置伺服系统中,仿真结果表明,该方法可取得跟踪曲线响应速度快、稳定性好等优越的控制效果。