电动叉车驱动控制器设计与实现
用于电动叉车行走驱动的开关磁阻电机控制系统研究的开题报告
用于电动叉车行走驱动的开关磁阻电机控制系统研究的开题报告一、选题背景电动叉车是一种重要的物流设备，其行走驱动是关键部件之一。
传统的电动叉车行走驱动系统采用直流或交流电动机作为驱动器，但存在能效低、噪声大、维护成本高等问题。
因此，开发一种新型的高效、低噪声、易维护的驱动系统对于提高电动叉车的性能和竞争力具有重要意义。
开关磁阻电机是一种新型的电机，其结构简单、维护成本低、高速运转稳定性好，而且能效高、噪声小，因此在工业领域逐渐得到广泛的应用。
在电动叉车行走驱动系统中应用开关磁阻电机具有优势，有望提高电动叉车的性能和竞争力。
二、研究目的本研究旨在设计一种开关磁阻电机控制系统，用于电动叉车行走驱动。
具体目的包括：1. 研究开关磁阻电机的工作原理和特性，分析其在电动叉车行走驱动中的应用前景；2. 设计开关磁阻电机控制系统，包括控制器设计、电机参数选型等；3. 完成整个系统的搭建和调试，验证控制系统的有效性和稳定性；4. 对比传统的电动叉车行走驱动系统和开关磁阻电机控制系统性能指标，分析其优劣之处。
三、研究内容与方法1. 研究开关磁阻电机的工作原理和特性，包括电机的结构、原理、能效等方面，为之后的控制系统设计提供基础理论支撑。
2. 设计开关磁阻电机控制系统，包括控制器、电源、电机等方面，对电路进行设计和模拟验证，并进行参数选型和性能评估。
3. 搭建控制系统，对整体系统进行软硬件的调试和优化，验证系统的效果和稳定性。
4. 分别测试传统的电动叉车行走驱动系统和开关磁阻电机控制系统的性能指标，如能耗、噪声、效率、可靠性等方面，比较两种系统的优劣和应用前景。
研究方法主要包括理论分析、实验测试和仿真模拟等方面。
四、预期成果本研究预期能够达到以下成果：1. 研究开关磁阻电机在电动叉车行走驱动中的应用前景，为该领域的研究提供理论基础支持。
2. 设计一个基于开关磁阻电机的电动叉车行走驱动控制系统，对系统性能进行测试，并通过仿真模拟验证系统的可行性和可靠性。
轻小型三支点电动叉车驱动与转向系统设计
轻小型三支点电动叉车驱动与转向系统设计摘要：叉车作为一种搬运车辆在工业生产中都得到广泛应用。
本文在现有三支点叉车的基础上，对其驱动与转向系统进行设计与改进，实现了后轮驱动和后轮转向的功能，使叉车的转弯半径减小并能够在狭窄空间内进行货物的运转，对提高仓储效率和土地利用率有重要意义。
关键词：三支点叉车;后轮驱动;后轮转向引言叉车作为一种搬运车辆在工业生产以及日常生活中都得到广泛应用。
早期，内燃叉车占有着较大的市场。
由于叉车需要经常在室内进行作业，所以会产生一定的尾气排放问题。
随着工业污染的加剧和环保概念的提出，零排放、无污染、噪声小的电动叉车成为工程搬运车辆中的新宠。
另外，早期叉车多采用四支点的支承形式，虽稳定性好但较为笨重。
然而，后来出现的三支点叉车以其外观新颖、机动灵活的特点颇为人们青睐。
1.叉车整体构思三支点的支承形式，顾名思义，为前方两处支点，后方一处支点。
为增强其稳定性，后方支点处可用两个轮胎并排支承。
与四支点相比，三支点叉车转向更加灵活，转弯半径更小，可以在更加狭窄的空间内进行货物的运转。
而这一点也正好符合了当前减小作业空间、提高仓储效率的要求。
基于以上原因，也为更好地发挥三支点叉车的优势，我们在现有叉车的基础上，对其驱动系统和转向系统进行了相关设计与改进。
我们所设计的是一种三支点支承、后轮驱动、后轮转向的蓄电池叉车，长2.0m，宽0.85m，额定起升重量0.8t，与现有叉车相比，外形更加轻巧，操纵更加灵活。
除了用于工业搬运外，也可用于服务业中的短距离货物运输，甚至可以进出宿舍、厨房等狭小空间。
2.驱动系统设计目前，市场上的叉车多为前轮驱动。
该种驱动形式的实现方式如下：驱动电机输出的转矩经一系列减速装置后，改变其大小和方向，最终传递到左右车轮上。
两个车轮由半轴和差速器进行连接。
尽管这种驱动形式使整车的稳定性较好，但差速器的引入使叉车不易充分实现90o转向，而且电机前置所需要的驱动功率也较大，有一定的局限性。
电动叉车行走驱动系统设计与实现
ｒｅｌｉａｂｌｅ，ｏｕｔｓｔａｎｄｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｓｔｒｏｎｇ ｐｒａｃｔｉｃａｂｉｌｉｔｙ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｏｒｋｌｉｆｔ，ＤＳＰ，ＰＭＳＭ，ｄｒｉｖｅ ｓｙｓｔｅｍ，ｗａｌｋｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎ
ＩＩ
硕士论文
电动叉车行走驱动系统设计与实现
目录
摘 要．．．．．．．．．．．．．．．…．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．…．．．…．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Ｉ
２驱动系统控制方案研究………………………………………………………………。５
２．１永磁同步电机电流控制……………………………………………………………。５ ２．１．１电流变换………………………………………………………………………５ ２．１．２ ｉｄ＝０控制………………………………………………………………………………………………７
ｓｙｓｔｅｍ．
Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｏｒｋｌｉｆｔ ｍｏｔｏｒ ｄｒｉｖｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｍｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ，
ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｇｉｖｅｓ ａ ｌｏｗ ｖｏｌｔａｇｅ ｈｉｇｈ ｃｕｒｒｅｎｔ ＰＭＳＭ ｄｒｉｖｅ ｓｃｈｅｍｅ．Ｔｈｅ ｍａｓｔｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈｉｐ ｉｓ ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ＤＳＰ ｃｈｉｐ ＴＭＳ３２０Ｆ２８ １ ２．Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｕｓｅｓ ｖｅｃｔｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ａｎｄ
电动叉车设计知识点
电动叉车设计知识点在工业领域中，电动叉车被广泛应用于货物搬运和仓储作业，其设计直接关系到工作效率和安全性。
本文将介绍一些关键的电动叉车设计知识点，包括驱动系统、结构设计、操控方式和安全特性等方面。
一、驱动系统设计1. 电动机选型：选择适合叉车使用的直流或交流电动机，并考虑其功率和扭矩输出能力。
还需要考虑电动机的散热和保护机制，以确保在高负荷工作条件下能够正常运行。
2. 电池系统设计：选择合适的电池类型（如铅酸电池、锂离子电池等）、容量和电压，并设计合适的电池安装和连接方式。
此外，还需要考虑电池充电机制和充电时间，以提高叉车的工作效率。
3. 控制系统设计：设计合理的电机控制系统，包括电机控制器、传感器和反馈回路等。
控制系统应能实现精确的速度和转向控制，提供良好的操控性能和驾驶稳定性。
二、结构设计1. 车身结构：电动叉车的车身结构应具备足够的强度和刚度，以承受各种工况下的荷载，同时尽可能降低自重。
高强度钢材的使用可以提高车身的耐用性和安全性。
2. 叉臂设计：叉臂是叉车的主要工作部分，它应具备足够的刚度和承载能力。
叉臂的设计应考虑货物的尺寸和重量，确保稳固地搬运货物，并避免因超载而导致的事故。
3. 悬挂系统设计：悬挂系统对电动叉车的平稳行驶和提升能力有重要影响。
设计合理的悬挂系统可以减少车身的颠簸和震动，提升驾驶员的舒适性和工作效率。
三、操控方式设计1. 方向盘和操纵杆：提供直观和灵活的操控方式，使驾驶员能够准确控制电动叉车的转向和运动。
设计应考虑到不同驾驶员的身体特点和操作习惯，提供可调节的操控装置。
2. 人机工程学设计：操控装置的位置、形状和操作力度等应符合人体工程学原理，减少驾驶员的疲劳和操作失误。
另外，还应提供合适的工作空间和足够的视野，以确保驾驶员在工作中具备良好的工作环境。
四、安全特性设计1. 碰撞安全设计：为电动叉车配置碰撞保护装置，如防撞杆、防撞警示灯等，以减少碰撞事故的发生。
另外，还应配备可靠的制动系统和紧急制动装置，确保在紧急情况下能够迅速停车。
一种电动叉车直流电控系统的设计方案
235２０１８年第４期一种电动叉车直流电控系统的设计方案闫君杰，王国盛摘 要：提供了一种电动叉车直流电控系统的设计方案。
系统采用功率场效应晶体管（ＭＯＳＦＥＴ）控制器，响应高、压降小；外电路设计结构简单、操作方便。
该系统装车试验，能够高效、可靠工作。
该方案具有很强的生产指导意义。
关键词：直流电机；调速系统电路；控制器（河南工学院，河南 新乡 453000）作者简介：闫君杰（１９８０－），女，河南新乡人，研究生，研究方向为车辆工程。
基金项目：河南省教育厅科技研究项目（项目编号：１７Ａ５８００５）；新乡市科技发展计划项目（项目编号：１５ＧＹ１４）电动叉车由于具有能量转换效率高、无废气排放、噪声低、控制方便等显著优点，得到了飞快发展。
但我国相比其他发达国家，电动叉车生产仍处于起步阶段，国内厂家的技术水平与产品质量相对于国外先进的工业车辆制造商尚有一定差距，三电(电控、电机、电瓶)状况落后。
本文介绍了一种电动叉车直流电控系统。
１ 机件选择本系统设计中选用了串励直流电机作为驱动电机，铅酸蓄电池作为系统电源。
这是由于直流电动机具有结构简单，串励直流电机具有较大的起动转矩和过载能力，可以满足电动汽车快速启动、加速、爬坡、频繁启／停等要求。
铅酸蓄电池成本低，技术可靠，生产工艺成熟，应用广泛。
２ 电动叉车直流电机调速系统电路设计２．１ 控制器设计控制器电路总体系统框图如图1所示，控制器内部分为功率回路和控制回路两大部分。
可选用功率为3～25kW 的串励直流电机，12～48V的蓄电池供电。
图１ 控制器电路总体系统框图功率回路：采用MOSFET 构成的斩波器来控制驱动电机的转速。
在MOSFET 断开的瞬间，电动机电流从续流二极管通过，续流二极管相当于整流器的功能，使电机转速变化平稳。
在蓄电池正负极间直接连接高频滤波电容，为功率开关整流后的电源提供滤波。
其中采用反接制动二极管，在串励电机反接制动期间，为电枢提供电流。
控制回路：电动汽车调速信号从控制器的油门输入端子输入，并经油门调节电路进行整形、限幅、限流等处理，失控保护模块监测输入的调速信号，一旦检测到调速信号异常则触发限流模块限制控制器输出，调速信号经过油门调节模块后进入电流限制模块，当发生欠压、过温等故障和电动汽车反接制动时，电流限制模块能够限制控制器输出电流。
毕业设计答辩电动叉车的总体设计
研究方法与内容概述
研究方法
文献综述、实地调研、实验分析等。
研究内容概述
本研究将从电动叉车的总体结构、动力系统、控制系统、稳定性等方面进行设计研究，并对其性能进行实验验证。
02
电动叉车概述
电动叉车的定义与分类
电动叉车是指以电力为主要动力源， 通过电机驱动行驶和作业的叉车。
电动叉车根据用途、结构、载重量等 可分为多种类型，如平衡重式电动叉 车、前移式电动叉车、侧面式电动叉 车等。
点，符合绿色物流的发展趋势。
研究意义
03
对电动叉车进行总体设计研究，有助于提高物流作业效率，降
低运营成本，同时推动绿色物流技术的进步。
研究目的与问题
研究目的
本研究旨在设计一款高效、稳定、环 保的电动叉车，以满足现代物流业的 需求。
研究问题
如何设计一款具备优良性能的电动叉 车，并解决其在实际应用中可能遇到 的问题？
05
电动叉车样机制作与测试
电动叉车样机制作
制作材料选择
根据设计要求，选择合适的材料，如铝合金、钢 材等，确保样机的强度和轻量化。
结构设计
根据设计图纸，进行零部件的组装和调试，确保 各部分结构符合设计要求。
控制系统搭建
根据设计要求，搭建电动叉车的控制系统，包括 电机、控制器、传感器等部件的安装与调试。
电动叉车的应用与发展趋势
电动叉车广泛应用于港口、码头、仓库、车间等场所，用于货物的装卸、堆垛、 搬运等作业。
随着环保要求的提高和能源结构的调整，电动叉车市场将进一步扩大，技术水平 也将不断提高。
电动叉车的主要技术参数
电动叉车的主要技术参数包括额定载重量、最大起升高度、 行驶速度、爬坡能力、电池续航时间等。
基于DSP的电动叉车驱动控制系统硬件设计
基于DSP的电动叉车驱动控制系统硬件设计魏 来1,袁雪松2(1.太原科技大学机电工程学院,山西太原030024;2.安徽合力股份有限公司,安徽合肥230601)摘 要:主要研究电动叉车交流控制系统,以微处理器为核心,采用异步电动机直接转矩控制算法,设计基于T MS320F2812的电动叉车用交流驱动控制器。
采用直接转矩的控制系统,该系统稳定且适宜于在电动工程车辆中推广应用。
根据电动叉车的性能指标,采用空间电压矢量分析方法,分析了直接转矩控制的基本原理、结构和算法。
针对该系统设计了DSP控制器,并设计了驱动器的外围电路。
关键词:T M S320F2812;驱动控制系统整体设计;DSP控制器;电路设计中图分类号:T P272 文献标志码:AHardware Design of Electric Forklift Driving Controlling System base on DSPWEI L ai1,Y U A N Xueso ng2(1 Colleg e of M echanical and Electr ical Engineer ing,T aiy uan U niver sity o f Science and T echnolog y,T a iyuan030024,China;2 Anhui Heli Co.,L td,H efei230601,China)Abstract:T his thesis has studied exchang e co nt rol system of electric fo rklift,w ith the fo cus on micro pr ocesso r,utilizes thear ithmetic of asy nchro no us electro moto r direct to rque co nt rol,and desig ns Ac dr ive contro ller w hich can be applied to T M S320F2812electric for klift.the thesis also intr oduced that direct tor que contr ol system is stabilizatio n and this system is fitting eng ineering vehicles.T his sy stem can be widely used in eng ineer ing vehicles.A na lyzed the basic principles,str uc-tur es and a lg orithms o f DT C by using the analyzing metho do log y o f space vo ltag e vector.W ith the aim at this system,de-sig ned the DSP contr oller and dev ised the dr iv ing periphery of the circuit,including circuit design.Key words:T M S320F2812,Integer desig n o f driv ing contr olling sy stem,DSP co ntr oller,Cir cuit desig n1 DSP T M S320F2812控制器的设计1.1 驱动控制系统整体结构设计采用以微处理器为控制核心的控制方案。
电动叉车控制系统详解(带电路图)
电动叉车控制系统详解（带电路图)在今天电动叉车领域，交流电气驱动系统的发展十分迅速。
相对直流驱动系统，交流电气驱动系统凭借其高效率、免维护、长寿命等优势，吸引了众多厂商和用户的注意，并得到成功的应用。
但是，全交流电气驱动系统也存在成本较高、技术复杂及国内用户在整机价格一时难以接受等劣势。
针对交流驱动系统的优缺点，如何做到既能发挥交流驱动系统的优势，又可以大幅降低整车驱动系统的成本,最大限度的提高叉车性能和在国内加大普及速度？半交流驱动系统是解决叉车驱动系统的最佳方案。
所谓半交流驱动系统，即叉车行走部分是交流驱动（交流电机+交流控制器)，液压提升部分是直流驱动（直流电机+直流控制器）.目前国内电动叉车电气控制系统配置概况:这种半交流方案有哪些优点？它的实际应用情况又是如何那？下面将通过具体的技术分析来为主机厂和用户介绍电动叉车半交流电气驱动系统的优势。
首先我们先了解下交流驱动系统的优缺点交流行走驱动系统在应用中的优点三相交流异步电机是交流驱动系统的主要组成部分，其工作原理是三相交流电输送给定子绕组，产生旋转磁场，感应闭合的转子绕组,从而产生感应电流，感应电流的磁场与定子旋转磁场相互作用，便产生电磁力推动转子旋转.综上所述,交流行走驱动电机与直流行走驱动电机相比：具有动力强、效率高、噪音低、体积小、重量轻、再生能量高、电磁干扰小、终身免维护、结构简单、易于冷却和寿命长等优点。
随着交流电机的控制能力大大增强和交流电机控制器硬件部分的成本逐步降低，为交流电气驱动系统广泛应用和普及创造了良好的基础。
交流驱动系统在应用中的缺点交流电气驱动系统本身也存在一些缺点：1.编码器当前的交流控制系统中，编码器是必备器件。
安装在交流电机上，用来向交流控制器提供转速及方向信号。
由于编码器目前没有国产化，价格较高。
使得交流控制系统的整体价格被抬高.2。
控制器由于交流变频调速控制技术很复杂，控制器需要选用较大的微处理器；同时，控制器的三相交流输出也需要使用比直流控制器多得多的功率器件（如：MOSFET）,直接导致成本的增加。
电动平衡重乘驾式叉车的电动机与电控系统优化设计
电动平衡重乘驾式叉车的电动机与电控系统优化设计随着物流行业的快速发展和自动化水平的提高，电动平衡重乘驾式叉车作为一种重要的物流设备，在货物搬运和堆垛方面扮演着关键的角色。
然而，传统的叉车由于其内燃机的使用，在噪音、排放和维护成本等方面存在一些问题。
因此，通过优化设计叉车的电动机和电控系统，可以提高其性能和效率，并减少对环境的负面影响。
首先，电动机是叉车的核心部件，其设计的合理性直接影响着叉车的运行稳定性和效率。
在优化电动机设计时，需要考虑以下几个方面：1. 功率匹配：电动机的功率应与叉车的负载匹配，以确保叉车能够顺利进行货物搬运和堆垛。
过小的功率会导致电动机无法应对重负荷，而过大的功率则会浪费能源和增加叉车的成本。
2. 效率提升：选择高效率的电动机可以减少能源消耗，并延长电池寿命。
通过采用先进的电机技术和优化的电控系统，可以提高电动机的效率。
3. 控制精度：叉车的操纵需要精确而稳定的控制能力。
电动机的设计应考虑操纵灵活性和响应速度，保证叉车能够按照操作员的要求准确移动和停止。
另外，优化叉车的电控系统同样至关重要。
电控系统是协调电动机和其他相关组件运行的关键，其设计应具备以下特点：1. 全面的监控功能：电控系统应能够对电池、电机、传感器等关键部件进行实时监控，并提供准确的警报和反馈信息。
这样可以及时发现和处理故障，确保叉车的正常运行。
2. 简化的操作界面：设计用户友好的操作界面，使操作员能够轻松掌握叉车的各项参数和功能。
通过合理的人机交互设计，降低了操作难度和错误率，提高了叉车的安全性和效率。
3. 智能化控制策略：采用先进的控制算法和智能化的控制策略，可以根据不同的工况和负载要求，实现叉车的自适应控制和智能化优化。
例如，通过动态调整电机的转速和力矩分配，可以优化叉车的行驶稳定性和能效。
4. 能源管理系统：设计合理的能源管理系统，通过对电池的充放电控制和能量回收等手段，最大限度地延长叉车的使用时间和续航里程。
蓄电池叉车交流驱动控制系统设计
ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｈ ａ ｒ ｄ ｗａ ｒ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ａ ｒ ｅ ｐ ｅ ｆ ｒ ｏ ｒ ｍｅ ｄ，ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ａ ｓ ｏ ｎ ａ ｂ ｌ ｙ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ＭＯＳ Ｆ Ｅ Ｔ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ ｇ ａ ｔ ｅ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ｏ ｒ ｃ ａ ｎ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｇ ａ ｔ ｅ — ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｓ ｉ ｔ ｉ ｃ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｌ ｌ ｅ ｌ ＭＯ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ ｏ ｎ — ｏ ｆ ｆ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｓ ｔ ｅ ｎ ｃ ｙ ．
址： 北 京市 海 淀 区 中关 村 环 保 科 技 园 稻 香 湖 地 锦 路
７号 院 ２号 楼 邮
００ ０ ９５ 编： １
２ ０１ ２ —０６ — １ ８ 收 稿 日期 ：
蓄 电池 叉车 交流 驱 动 控 制 系 统设 计
吴铁庄 李 春卉 周京 京
军事 交通 学院军 事物流 系 天津
［ ２ ］ 田奇 ．仓储 物流设 备机械 与设备 ［ Ｍ］ ． 北京 ：机 械工
业 出版 社 ，２ ０ ０ ８ ．
者： 于
靖
铁路机 车 车辆 轮 对 形 式 各 异 ，存 储 需 求 各 不 相 同 ，轮 对 检 修 流 水 线 形 式 也 各 不 相 同 ，轮 对 库 的设 计需 结 合 轮 对 检 修 流 水 线 的布 置 形 式 及 轮 对 形状 需求 定制设 计 。除动 车检修 领域 外 ， 机车、 货
３ ． ５ ｓ ｐ ｌ 框 架 ，采用 了 ＷＣ Ｆ 、ＷＰ Ｆ等最 新技 术 。