[发明专利]一种用于提高平衡重式叉车防侧翻鲁棒性的控制系统

权利要求书

1.一种用于提高平衡重式叉车防侧翻鲁棒性的控制系统，其特征包括：力传感器、液压支撑油缸、时滞估计模块、T-S模糊预估器、动态补偿H_∞控制器和处理器；

所述力传感器安装在液压支撑油缸的进油管道上，并用于检测液压支撑油缸提供的液压支撑力F并作为T-S模糊预估器的输入；

所述液压支撑油缸包括：缸体和电磁阀，并安装在叉车后转向桥上方；

所述时滞估计模块利用式(1)估算液压支撑油缸的响应时滞τ_eb并作为所述动态补偿H_∞控制器的输入；

τ_eb＝τ_eba+(τ_ebr-τ_vr) (1)

式(1)中，τ_eba为液压支撑油缸的反应时间；τ_ebr为液压支撑油缸的上升时间；τ_vr为电磁阀电压的下降时间；

利用式(2)构建所述T-S模糊预估器：

式(2)中，x_c(t)表示t时刻的状态向量，且β为叉车质心侧偏角，为质心侧偏角的一次变化率，ω为叉车的横摆角速度，和分别为叉车侧倾角及其一次变化率；u(·)为T-S模糊预估器的输入；表示干扰输入，y(t)＝[LTR]为T-S模糊预估器的输出，其中，LTR横向载荷转移率；α_f为前轮侧偏角；λ_i(·)是关于第i个变量的加权函数；A_i、B_i、C_i和B_wi为第i个变量的四个状态矩阵；i＝1,2；

所述T-S模糊预估器以所述液压支撑力F为输入，以后轮转角δ_r和路面坡度作为干扰输入，从而估算出叉车在无控制下的横向载荷转移率估计值LTR_est；

利用式(3)构建所述动态补偿H_∞控制器：

式(3)中，A_clij、B_clij、B_w,clij、C_clij是在不同的λ_i和λ_j下动态补偿H_∞控制器的四个增益矩阵；λ_j(·)是关于第j个变量的加权函数；表示t时刻动态补偿H_∞控制器的状态向量，表示t时刻动态补偿H_∞控制器状态向量的一阶导数；

所述动态补偿H_∞控制器以所述液压支撑油缸的响应时滞τ_eb作为输入，计算满足液压支撑油缸最大输出力的最优横向载荷转移率LTR_opt，并发送信号给处理器；

所述处理器接收所述最优横向载荷转移率LTR_opt，并用于控制液压支撑油缸中电磁阀的开度，从而调节液压支撑力F的大小。