[实用新型]全方位移动平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种叉车控制平台，尤其涉及一种叉车的全方位移动平台。

背景技术

全方位是可以直接朝任意方向移动的一种驱动方式，全方位轮是一种在一个轮毂的周围均匀分布若干辊轮的机构，动力通过轮毂传动，为主动轮，辊轮安装在轮毂的外圆端面，它的结构允许水平360度旋转。全方位轮是实现全方位行走的基础。全方位轮具有荷重范围广、耐磨损、耐冲击、耐高/低温、防静电、抗老化、避震、抗腐蚀、噪音小的优点，目前，在我国，使用越来越普遍。针对这种新型的全方位轮，一般的控制平台已经不能精确的控制全方位轮的运转。

发明内容

本实用新型针对现有技术中不能精确的控制全方位轮运转的不足，提供了一种叉车的全方位移动平台。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

全方位移动平台，包括综合控制器、电机控制器、驱动电机、减速器、全方位轮、动力电池组、CAN总线系统、各种传感器以及信号输入端。全方位移动平台应用X-BY-Wire技术，提高平台的可靠性。

作为优选，信号输入端与综合控制器相连，综合控制器通过电缆与动力电池组相连，动力电池组与四个电机控制器相连，电机控制器与驱动电机相连，驱动电机与减速器相连，减速器与全方位轮相连。动力电池组通过电缆与综合控制器及多个电机控制器相连，为其提供电能。

作为优选，综合控制器完成综合控制算法，通过CAN总线与电机控制器和传感器相连。CAN总线将综合控制器、电机控制器连在一起，形成信号控制网络；综合控制器完成综合控制算法，通过CAN总线与电机控制器相连；电机控制器通过三相电缆、传感器信号线与电机相连；电机通过减速器驱动全方位轮转动。

作为优选，所述信号输入端包括操纵杆和人机界面，人机界面产生运动指令，通过串口通信模块发送至综合控制器。

作为优选，所述综合控制器采用DSP（Digital Signal Processing）作为主控单元，完成综合控制策略计算，实施4×4电驱动综合协调控制。综合控制器采用TMS320LF28xx系列的DSP。综合控制策略是利用一种模型或算法对驾驶员输入的控制指令信号进行解算，求解出平台中四个驱动电机的速度，实现平台的全方位运动。由于平台的每一种工况和运动方向需要四个全方位轮具有相应的运动方向和速度组合，因此综合控制策略是一个复杂的解算过程，采用神经网络方法实现综合控制策略的解算。综合控制器在计算出的各个驱动电机的速度后，通过CAN总线通信接口发送到电机控制器中，由电机控制器完成电机的转速控制，从而实现多个全方位轮的协调运动。

作为优选，所述综合控制器采用PID（Proportion Integration Differentiation）控制。

                         （1）

式中，为实际轮速与指令轮速的偏差；

根据误差及其变化，设计专家PID控制器。分下面五种情况：

（1）当时，偏差绝对值很大，控制器应输出最大值。

（2）当时，如果,说明偏差也较大，控制器要实施较强的控制作用，输出为：

    （2）

如果，说明偏差虽然在增大，但绝对值不大，控制应实施一般的控制作用，输出为：

      （3）

（3）当,时，偏差绝对值朝减小的方向变化，系统趋于稳定，控制器输出应不变。

（4）当,时，偏差处于极值。

如果，应实施较强控制作用：

                      （4）

如果，输出为：

                    （5）

（5）当时，偏差很小，此时加入积分，减小稳态偏差。式(1)～(5)中，为偏差的第个极值；、、为PID控制的比例、积分、微分系数；为增益放大系数，；为抑制系数，；、为设定的偏差阈值；为较小的正实数，以上参数均由专家经验取得。

按照本实用新型的技术方案，全方位移动平台应用在叉车上，使得叉车控制的精确性更高，稳定性更好，平稳性更好。

附图说明

图1 为本实用新型的总体结构；

图2为驱动电机及控制系统框图；

2-综合控制器；3-动力电池组；4-电机控制器；5-驱动电机；51-编码器；6-减速器；7-全方位轮；8-传感器；9-电气连接；11-操纵杆；12-人机界面；21-电缆； 91-CAN总线。

具体实施方式