本文關鍵詞：電動叉車制動過程穩(wěn)定性及能量回饋研究

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【摘要】：本文首先闡述國內外叉車制動安全性的研究狀況以及能量回饋在汽車上的應用情況,接著對叉車典型故障進行現(xiàn)場檢驗調研;對CPD15S電動叉車進行穩(wěn)定性計算及simulink建模分析;研究雙電層電容器儲能原理,選定拓撲結構;確定能量回收整體方案及工作模式;然后對二相導通星形三相六狀態(tài)工作方式無刷直流電機模型進行建模仿真;最后基于能量轉換及蹄式制動器的熱衰退性研究電動叉車安全穩(wěn)定與節(jié)能性能之間關系。論文的主要研究內容如下:(1)現(xiàn)場檢驗調研叉車故障類型。故障檢驗依托《場(廠)內機動車輛檢驗原始記錄表》,對國內外多種動力驅動形式的叉車典型故障類型進行現(xiàn)場檢驗調研分析研究,具體包括制動系故障、輪胎磨損故障及轉向機構故障。(2)對電動叉車制動過程的穩(wěn)定性進行了詳盡的計算仿真分析。選取CPD15S叉車型號作為研究對象,對其技術參數(shù)、結構特性等進行介紹分析;基于滿足縱向穩(wěn)定性要求的叉車重心極限位置范圍、前后橋載荷分布比及最佳平衡重塊質量匹配三個方面研究叉車的載荷分布對制動過程中縱向力穩(wěn)定性的影響;接著基于Gim理論建立叉車輪胎數(shù)學模型及simulink仿真模型,分析輪胎與地面之間的縱向及橫向力學特性;最后考慮了包括偶發(fā)性側向力與路面積水兩個方面的環(huán)境因素對制動穩(wěn)定性的影響,并建立了單軌模型。(3)電動叉車典型制動工況下的能量回饋利用分析。首先確定了以超級電容器作為電動叉車的能量回收裝置;進而對超級電容器的雙電層結構儲能原理及拓撲結構進行詳細的分析,并確定了蓄電池與DC/DC串聯(lián)拓撲結構;接著確定了能量回饋系統(tǒng)總體結構及工作模式;最后基于simulink模塊庫對無刷直流電機進行建模并輸出叉車不同作業(yè)工況下的仿真波形。(4)在對比分析電動叉車再生制動與傳統(tǒng)摩擦制動過程的能量轉換情況基礎上,對蹄式制動器結構進行受力分析,推算出制動效力系數(shù)與摩擦系數(shù)之間的數(shù)學關系,由此得出在再生制動過程能量轉換所引起的摩擦系數(shù)變化對制動安全穩(wěn)定性的影響關系。
【關鍵詞】：電動叉車 制動安全 能量回饋 建模仿真
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH242
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 課題研究的背景及意義9-10
• 1.1.1 課題研究背景9
• 1.1.2 課題研究意義9-10
• 1.2 本課題國內外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.1 電動叉車制動性能及穩(wěn)定性方面研究進展及分析10-11
• 1.2.2 混合動力車輛制動能量回饋方面的研究11
• 1.3 課題來源11
• 1.4 論文的主要研究內容及安排11-13
• 第二章 叉車典型故障檢驗調研13-19
• 2.1 檢驗調研對象13
• 2.2 故障規(guī)律統(tǒng)計13-15
• 2.3 主要故障類型分析15-17
• 2.3.1 制動系故障15-16
• 2.3.2 輪胎磨損故障16-17
• 2.3.3 轉向機構故障17
• 2.4 本章小結17-19
• 第三章 制動穩(wěn)定性分析19-44
• 3.1 CPD15S電動叉車結構特性19-21
• 3.2 載荷分布計算21-26
• 3.2.1 滿/空載重心極限位置范圍22-24
• 3.2.2 前后橋載荷分布24-25
• 3.2.3 最佳平衡重塊質量匹配25-26
• 3.3 輪胎模型建模分析26-38
• 3.3.1 基于Gim理論輪胎模型建模28-32
• 3.3.2 Matlab/Simulink仿真分析32-38
• 3.4 環(huán)境因素38-43
• 3.4.1 偶發(fā)性側向力39-41
• 3.4.2 抗滑水性能41-43
• 3.5 本章小結43-44
• 第四章 能量回收方案分析與電機仿真44-63
• 4.1 典型能量回收方式44-46
• 4.2 超級電容原理、性能、拓撲結構46-50
• 4.2.1 雙電層電容器儲能原理46-48
• 4.2.2 超級電容拓撲結構48-50
• 4.3 整體方案50-52
• 4.3.1 系統(tǒng)整體結構50-51
• 4.3.2 系統(tǒng)工作模式51-52
• 4.4 電機仿真52-58
• 4.4.1 無刷直流電機BLDCM數(shù)學模型52-53
• 4.4.2 BLDCM simulink仿真模型53-57
• 4.4.3 仿真結果分析57-58
• 4.5 安全與節(jié)能反饋分析58-62
• 4.5.1 再生制動過程能量轉換59
• 4.5.2 蹄式制動器熱衰退性59-62
• 4.6 本章小結62-63
• 第五章 結論與展望63-65
• 5.1 結論63-64
• 5.2 展望64-65
• 參考文獻65-67
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果67-68
• 致謝68-69
• 附件69

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本文編號：724818