[发明专利]一种平衡式重式叉车的防侧翻控制方法及控制系统

权利要求书

1.一种平衡式重式叉车的防侧翻控制方法，其特征在于，其至少包括如下步骤：

获取叉车的当前车速，并确定叉车的第一阶段的动态参数；

依据所述叉车的第一阶段的动态参数，确定所述叉车第二阶段的动态参数；

依据所述第一阶段的动态参数和所述第二阶段的动态参数，获得所述叉车的两阶段横向载荷转移率；

提供一预设的所述叉车的横向载荷转移率阈值及

调整所述叉车的横向载荷转移率参数，使所述叉车的当前横向载荷转移率位于所述预设的所述叉车的横向载荷转移率阈值内；

设定稳定域边界及边界值，其所述稳定域边界步骤包括：

设定第一阶段阈值和第二阶段阈值，所述第一阶段横向载荷转移率等于所述第一阶段阈值时，L1为稳定域边界值；所述第一阶段横向载荷转移率等于1时，L2为相对稳定域边界值；所述第二阶段横向载荷转移率等于所述第二阶段阈值时，L3为危险域边界值；所述第二阶段横向载荷转移率等于1时，L4为异常危险域边界值；

划分稳定域，按照以下方法划分：

所述第一阶段横向载荷转移率小于所述稳定域边界值，叉车侧倾区域为稳定区；

所述第一阶段横向载荷转移率大于所述稳定域边界值且小于所述相对稳定域边界值，且第一阶段阈值等于所述稳定域边界值，且所述相对稳定域边界值等于1时，叉车的处于相对稳定域；

所述第一阶段横向载荷转移率等于1且所述第二阶段横向载荷转移率小于所述危险域边界值，叉车处于危险域；

所述第二阶段横向载荷转移率大于等于所述危险域边界值且小于所述异常危险域边界值，且所述异常危险域边界值等于1时，叉车处于异常危险域。

2.根据权利要求1所述的一种平衡式重式叉车的防侧翻控制方法，其特征在于，所述第一阶段动态参数包括车身侧偏角、车架侧倾角、侧向加速度及横摆角速度。

3.根据权利要求1所述的一种平衡式重式叉车的防侧翻控制方法，其特征在于，所述第二阶段动态参数包括车架与限位块接触产生的相互作用力及车架侧倾角加速度。

4.根据权利要求1所述的一种平衡式重式叉车的防侧翻控制方法，其特征在于，所述叉车横向载荷转移率包括第一阶段横向载荷转移率及第二阶段横向载荷转移率，所述横向载荷转移率利用以下公式计算：

式(1)-(2)中，m为整车质量，L为车架轴距，ms为车架质量，h1为叉车质心高，为车架侧倾角，ay为侧向加速度，hx为叉车质心与转向桥铰接轴之间的竖直距离，B1为前轮距，B2为后轮距，LTR1为第一阶段横向载荷转移率，LTR2为第二阶段横向载荷转移率。

5.根据权利要求1所述的一种平衡式重式叉车的防侧翻控制方法，其特征在于，还包括防侧翻分层控制方法，其中所述防侧翻控制方法至少包括以下步骤：所述第一阶段横向载荷转移率小于所述第一阶段阈值，叉车动平衡块工作；所述第一阶段横向载荷转移率大于等于第一阶段阈值，且小于1，叉车动平衡块和液压支撑油缸同时工作；所述第二阶段横向载荷转移率小于第二阶段阈值，且所述第一阶段横向载荷转移率等于1，叉车动平衡块、液压支撑油缸及转向油缸同时工作；所述第二阶段横向载荷转移率等于第二阶段阈值，控制系统对第一控制器和第二控制器的控制达到最大值。

6.根据权利要求1所述的一种平衡式重式叉车的防侧翻控制方法，其特征在于，还包括控制目标力矩。

7.根据权利要求6所述的一种平衡式重式叉车的防侧翻控制方法，其特征在于，还包括链式递增分配力矩方法控制目标力矩，所述链式递增分配方法至少包括以下步骤：

执行质量矩控制；

若质量矩控制达到饱和，液压支撑油缸力矩辅助质量力矩控制；

若液压支撑油缸力矩控制达到饱和，横摆力矩辅助质量力矩和液压支撑油缸力矩控制。

8.一种平衡式重式叉车的控制系统，其特征在于，所述系统包括：

数据采集单元，用来采集平衡重式叉车的当前车速；

数据分析单元，用来依据所述平衡重式叉车的当前车速，获得叉车的第一阶段的动态参数，依据所述叉车的第一阶段的动态参数计算获得车辆的第二阶段的动态参数，依据所述第一阶段的动态参数和所述第二阶段的动态参数，获得所述叉车的两阶段横向载荷转移率，根据所述两阶段横向载荷转移率来设定稳定域边界及边界值，并划分稳定域；

数据判定单元，用来判定所述叉车的当前横向载荷转移率是否位于预设的所述车辆的横向载荷转移率阈值以及

调控单元，用来控制力矩分配；

其中，设定稳定域边界及边界值，其所述稳定域边界的步骤包括：

设定第一阶段阈值和第二阶段阈值，所述第一阶段横向载荷转移率等于所述第一阶段阈值时，L1为稳定域边界值；所述第一阶段横向载荷转移率等于1时，L2为相对稳定域边界值；所述第二阶段横向载荷转移率等于所述第二阶段阈值时，L3为危险域边界值；所述第二阶段横向载荷转移率等于1时，L4为异常危险域边界值；

划分稳定域，按照以下方法划分：

所述第一阶段横向载荷转移率小于所述稳定域边界值，叉车侧倾区域为稳定区；

所述第一阶段横向载荷转移率大于所述稳定域边界值且小于所述相对稳定域边界值，且第一阶段阈值等于所述稳定域边界值，且所述相对稳定域边界值等于1时，叉车的处于相对稳定域；

所述第一阶段横向载荷转移率等于1且所述第二阶段横向载荷转移率小于所述危险域边界值，叉车处于危险域；

所述第二阶段横向载荷转移率大于等于所述危险域边界值且小于所述异常危险域边界值，且所述异常危险域边界值等于1时，叉车处于异常危险域。