[发明专利]一种叉车属具夹紧力无级调控系统及方法

权利要求书

1.一种叉车属具夹紧力无级调控系统，其特征在于，包括微处理器、电控阀、转速传感器、压力传感器；所述电控阀设在从叉车油泵到属具液压系统的油路上，所述转速传感器设在叉车油泵上，所述压力传感器设在叉车属具上；所述电控阀、转速传感器、压力传感器分别连接所述微处理器。

2.如权利要求1所述的叉车属具夹紧力无级调控系统，其特征在于，所述微处理器采用STM32F407微处理器。

3.如权利要求1所述的叉车属具夹紧力无级调控系统，其特征在于，该调控系统的工作步骤为：微处理器根据设定的夹紧力计算得出电控阀开度的控制信号并发送控制信号至电控阀，转速传感器测量叉车油泵的实时转速并将数据传送到微处理器，压力传感器测量叉车属具的实时夹紧力并将数据传送到微处理器，微处理器通过控制算法对控制信号做出实时调整，最终使叉车属具的夹紧力稳定准确地输出。

4.如权利要求3所述的叉车属具夹紧力无级调控系统，其特征在于：所述控制算法采用ANN-PID算法，并通过所测得的叉车油泵的实时转速和叉车属具的实时夹紧力数据建立叉车属具控制系统的数学模型，利用史密斯预估补偿算法消除模型的滞后环节。

5.如权利要求4所述的叉车属具夹紧力无级调控系统，其特征在于，所述ANN-PID控制包括以下步骤：

第一步，确定ANN的网络结构，即网络的层数和每层神经细胞的个数，并给出网络的初始参数；

第二步，检测输出值Y_out，计算输入值R_in与输出值Y_out的误差error，error＝R_in-Y_out；

第三步，计算ANN各神经细胞的输入和输出，ANN最后一层的输出为PID 控制器的三个可变参数K_p、K_i、K_d；

第四步，通过下式计算ANN-PID的输出out(t)，

式中，e(t)为在t时刻叉车属具的实时夹紧力与设定的叉车属具夹紧力之差，T_i为积分常数，T_d为微分常数；

第五步，重复第一至四步过程，实现PID参数的在线自整定。

6.如权利要求4所述的叉车属具夹紧力无级调控系统，其特征在于：所述数学模型采用下式，

式中，F_s(s)为叉车属具的实时夹紧力，F_w(u_c,n)为叉车属具稳态时的夹紧力，n为叉车油泵的转速，u_c为输入的控制信号，τ为延迟时间、w_n为固有频率、ξ为阻尼系数，τ、w_n、ξ根据所测得的叉车油泵的实时转速和叉车属具的实时夹紧力数据的曲线拟合得出。

7.一种使用如权利要求1或2所述的调控系统的叉车属具夹紧力无级调控方法，其特征在于，包括以下步骤：微处理器根据设定的叉车属具夹紧力计算得出电控阀开度的控制信号并发送控制信号至电控阀，转速传感器测量叉车油泵的实时转速并将数据传送到微处理器，压力传感器测量叉车属具的实时夹紧力并将数据传送到微处理器，微处理器通过闭环控制对控制信号做出实时调整，最终使叉车属具的夹紧力稳定准确地输出。

8.如权利要求7所述的叉车属具夹紧力无级调控方法，其特征在于：所述闭环控制采用ANN-PID控制，通过所测得的叉车油泵的实时转速和叉车属具的实时夹紧力数据建立数学模型，利用史密斯预估补偿算法消除模型的滞后环节。