CN112279153B - 一种新型电动叉车的电机驱动控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种新型电动叉车的电机驱动控制方法。该技术方案为叉车高速状态下的转向运动设计了保护性的控制策略。具体来看，本发明首先结合货品比重，人为输入货品重量与其重心高度的大致对应关系，以此为基础，计算整备重心位置；进而以整备重心位置和整备总动量对转向电机的输出功率加以限制；在此基础上，当当前转向角过大时，以行走电机辅助制动；当辅助制动功率不足时，强制转向电机修正转向方向、起升电机降低整备重心，同时利用内置的配重块反向运动、起到稳定作用。基于以上原理，可在叉车以较高速度转向时，实现车体稳定作用，避免侧翻风险。此外，本发明还可在叉车驶入坡面时，利用配重块修正重心位置，改善其在坡面上的稳定性。

Description

一种新型电动叉车的电机驱动控制方法
技术领域
本发明涉及电机控制技术领域，具体涉及一种新型电动叉车的电机驱动控制方法。
背景技术
电机控制技术，是指对电机的启动、加速、运转、减速、停止等运行状态进行合理控制的系统性方法。电机控制根据不同电机的类型及电机的使用场合有不同的要求及目的。对于电动机，通过电机控制，达到电机快速启动、快速响应、高效率、高转矩输出及高过载能力的目的。
叉车是常见的物流设备，是指对成件托盘货物进行装卸、堆垛和短距离运输作业的各种轮式搬运车辆。叉车包括用于控制叉车行走的行进电机控制系统，行进电机控制系统包括输出动力的驱动电机，驱动电机转轴上部设有竖直设置的用于将驱动电机旋转的位移信号转化为电信号传输至行进电机控制系统旋转编码器，旋转编码器的编码轴与驱动电机的转轴位置相抵。
传统叉车驱动系统为闭环控制机构，仅实现叉车前后轴扭矩分配，不能适应不同地形的需求。常规系统通过操作控制开关，实现叉车运行模式变化，增强车体对不同地面状态的适应能力，其控制模块为独立控制器，向各子系统发送切换指令，其中包括与电子稳定系统进行复杂的逻辑交互，存在架构复杂，开发成本高，开发周期更长等问题。
发明内容
本发明旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种新型电动叉车的电机驱动控制方法，以解决常规控制方法下，叉车车体稳定性有待改善的技术问题。
为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：
一种新型电动叉车的电机驱动控制方法，所述电动叉车包括行走电机，起升电机，转向电机，所述电动叉车的底盘中内置有两自由度的滑台，在所述滑台上承载有配重块；该方法包括：
预设载重物重量与载重物重心高度的对应关系，采集叉车的当前载重量，以此计算当前载重物重心高度，采集当前叉车臂高度，与所述当前载重物重心高度叠加，得到当前载重物重心位置，根据当前载重量、当前载重物重心位置、车辆自重、车辆空载时重心位置计算整备重心位置；
采集叉车当前车速，以当前车速、叉车自重、当前载重量计算整备总动量，以所述整备总动量和所述整备重心位置确定转向电机输出功率的上限值；
采集当前转向角，以所述整备总动量、所述整备重心位置、当前转向角确定行走电机需要输出的反向补偿功率；
当需要输出的反向补偿功率大于行走电机的最大功率时，起升电机下降，转向电机朝向直驶方向修正转向角度，同时滑台驱动配重块朝向叉车转向的反方向运动；
采集叉车当前的前后倾角，以所述前后倾角、叉车自重、当前载重量确定起升电机的最大起升高度；
当叉车下倾时，滑台驱动配重块朝向叉车前端运动；当叉车上倾时，滑台驱动配重块朝向叉车后端运动。
作为优选，对当前叉车臂高度的测定是利用红外传感器实现的，所述红外传感器安装于叉车前侧。
作为优选，对叉车当前车速的测定，是先利用霍尔传感器测得主轴转速，再结合驱动轮直径计算得到的。
作为优选，还包括报警装置，所述报警装置位于叉车的控制面板上。
作为优选，在叉车底盘上设有独立的减震机构，所述两自由度的滑台承载于所述减震机构上。
作为优选，对当前转向角的测定是利用当前方向盘旋转角度实现的。
作为优选，在所述叉车中内置有无线信号收发器，所述无线信号收发器与服务器远程通信连接。
本发明提供了一种新型电动叉车的电机驱动控制方法。该技术方案为叉车高速状态下的转向运动设计了保护性的控制策略。具体来看，本发明首先结合货品比重，以预设的方式人为输入货品重量与其重心高度的大致对应关系，以此为基础，计算整备重心位置；进而以整备重心位置和整备总动量对转向电机的输出功率加以限制；在此基础上，当当前转向角过大时，采用行走电机辅助制动；当辅助制动功率不足时，强制转向电机修正转向方向、起升电机降低整备重心，同时利用内置的配重块反向运动、起到稳定作用。基于以上原理，可在叉车以较高速度转向时，实现车体稳定作用，并避免侧翻风险。此外，本发明还可在叉车驶入坡面时，利用配重块修正重心位置，改善其在坡面上的稳定性。
附图说明
图1是本发明方法的流程图。
具体实施方式
以下将对本发明的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。
实施例1
一种新型电动叉车的电机驱动控制方法，所述电动叉车包括行走电机，起升电机，转向电机，所述电动叉车的底盘中内置有两自由度的滑台，在所述滑台上承载有配重块；如图1所示，该方法包括：
S100：预设载重物重量与载重物重心高度的对应关系，采集叉车的当前载重量，以此计算当前载重物重心高度，采集当前叉车臂高度，与所述当前载重物重心高度叠加，得到当前载重物重心位置，根据当前载重量、当前载重物重心位置、车辆自重、车辆空载时重心位置计算整备重心位置；
S200：采集叉车当前车速，以当前车速、叉车自重、当前载重量计算整备总动量，以所述整备总动量和所述整备重心位置确定转向电机输出功率的上限值；
S300：采集当前转向角，以所述整备总动量、所述整备重心位置、当前转向角确定行走电机需要输出的反向补偿功率；
S400：当需要输出的反向补偿功率大于行走电机的最大功率时，起升电机下降，转向电机朝向直驶方向修正转向角度，同时滑台驱动配重块朝向叉车转向的反方向运动；
S500：采集叉车当前的前后倾角，以所述前后倾角、叉车自重、当前载重量确定起升电机的最大起升高度；
S600：当叉车下倾时，滑台驱动配重块朝向叉车前端运动；当叉车上倾时，滑台驱动配重块朝向叉车后端运动。
实施例2
一种新型电动叉车的电机驱动控制方法，所述电动叉车包括行走电机，起升电机，转向电机，所述电动叉车的底盘中内置有两自由度的滑台，在所述滑台上承载有配重块；该方法包括：
预设载重物重量与载重物重心高度的对应关系，采集叉车的当前载重量，以此计算当前载重物重心高度，采集当前叉车臂高度，与所述当前载重物重心高度叠加，得到当前载重物重心位置，根据当前载重量、当前载重物重心位置、车辆自重、车辆空载时重心位置计算整备重心位置；
采集叉车当前车速，以当前车速、叉车自重、当前载重量计算整备总动量，以所述整备总动量和所述整备重心位置确定转向电机输出功率的上限值；
采集当前转向角，以所述整备总动量、所述整备重心位置、当前转向角确定行走电机需要输出的反向补偿功率；
当需要输出的反向补偿功率大于行走电机的最大功率时，起升电机下降，转向电机朝向直驶方向修正转向角度，同时滑台驱动配重块朝向叉车转向的反方向运动；
采集叉车当前的前后倾角，以所述前后倾角、叉车自重、当前载重量确定起升电机的最大起升高度；
当叉车下倾时，滑台驱动配重块朝向叉车前端运动；当叉车上倾时，滑台驱动配重块朝向叉车后端运动。
其中，对当前叉车臂高度的测定是利用红外传感器实现的，所述红外传感器安装于叉车前侧。
对叉车当前车速的测定，是先利用霍尔传感器测得主轴转速，再结合驱动轮直径计算得到的。
还包括报警装置，所述报警装置位于叉车的控制面板上。
在叉车底盘上设有独立的减震机构，所述两自由度的滑台承载于所述减震机构上。
对当前转向角的测定是利用当前方向盘旋转角度实现的。
在所述叉车中内置有无线信号收发器，所述无线信号收发器与服务器远程通信连接。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明。凡在本发明的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新型电动叉车的电机驱动控制方法，所述电动叉车包括行走电机，起升电机，转向电机，所述电动叉车的底盘中内置有两自由度的滑台，在所述滑台上承载有配重块；其特征在于，该方法包括：
预设载重物重量与载重物重心高度的对应关系，采集叉车的当前载重量，以此计算当前载重物重心高度，采集当前叉车臂高度，与所述当前载重物重心高度叠加，得到当前载重物重心位置，根据当前载重量、当前载重物重心位置、叉车自重、车辆空载时重心位置计算整备重心位置；
采集叉车当前车速，以当前车速、叉车自重、当前载重量计算整备总动量，以所述整备总动量和所述整备重心位置确定转向电机输出功率的上限值；
采集当前转向角，以所述整备总动量、所述整备重心位置、当前转向角确定行走电机需要输出的反向补偿功率；
当需要输出的反向补偿功率大于行走电机的最大功率时，起升电机下降，转向电机朝向直驶方向修正转向角度，同时滑台驱动配重块朝向叉车转向的反方向运动；
采集叉车当前的前后倾角，以所述前后倾角、叉车自重、当前载重量确定起升电机的最大起升高度；
当叉车下倾时，滑台驱动配重块朝向叉车前端运动；当叉车上倾时，滑台驱动配重块朝向叉车后端运动。
2.根据权利要求1所述的一种新型电动叉车的电机驱动控制方法，其特征在于，对当前叉车臂高度的测定是利用红外传感器实现的，所述红外传感器安装于叉车前侧。
3.根据权利要求1所述的一种新型电动叉车的电机驱动控制方法，其特征在于，对叉车当前车速的测定，是先利用霍尔传感器测得主轴转速，再结合驱动轮直径计算得到的。
4.根据权利要求1所述的一种新型电动叉车的电机驱动控制方法，其特征在于，还包括报警装置，所述报警装置位于叉车的控制面板上。
5.根据权利要求1所述的一种新型电动叉车的电机驱动控制方法，其特征在于，在叉车底盘上设有独立的减震机构，所述两自由度的滑台承载于所述减震机构上。
6.根据权利要求1所述的一种新型电动叉车的电机驱动控制方法，其特征在于，对当前转向角的测定是利用当前方向盘旋转角度实现的。
7.根据权利要求1所述的一种新型电动叉车的电机驱动控制方法，其特征在于，在所述叉车中内置有无线信号收发器，所述无线信号收发器与服务器远程通信连接。
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