在自动化码头的各种转运工具中,自动导引运输车（AGV）作为一种特种轮式搬运机器人,凭借其灵活度高、节省人力、高自动化的特点,成为当今港口的首选运输方案之一。高效驱动与高精度控制是港口AGV系统的核心技术,而现有的控制和驱动系统抵抗外在环境扰动的能力较差,控制精度不高,智能化程度有待提升。从实际应用角度出发,针对现有技术的不足,本文以4WID-4WIS纯电力港口AGV作为课题研究对象,利用港口AGV各驱动轮电机转矩与各车轮转向角可独立调控的特性,开展港口AGV转向动力学及横向稳定优化控制策略研究,并通过相关仿真试验验证,证明本文成果可有效提升港口AGV在室外复杂环境下的运行安全性、适应性、可靠性和工作效率。本文的主要研究内容如下:1.针对港口AGV工作特点进行动力学模型需求分析、转弯道路几何特征分析,基于Ackermann转向定理及多体动力学理论建立包含侧向运动、侧倾运动、横摆运动的三自由度港口AGV车体模型以及驱动电机模型、车轮模型和轮胎模型。2.根据港口环境特点建立路面附着特性模型,选用T-S型模糊控制器进行港口路面模糊识别器设计,对峰值纵向附着系数及最佳滑转率进行识别,并将识别结果用于最佳滑转率控制中,以防止车轮产生过度滑转进而提升港口AGV驱动防滑性能。3.进行港口AGV横向稳定优化控制策略研究,设计了基于三层控制结构的港口AGV横向稳定优化控制系统,分别对港口AGV的各车轮转向角及横摆角速度、质心侧偏角两变量进行实时控制,输出期望附加横摆力矩后,经动态载荷分配输出优化的驱动转矩,达到转向横摆协同控制效果,以提升港口AGV路径跟踪能力、系统控制精度、车身稳定性能及作业适应能力。4.搭建适用于本文港口AGV的Matlab/Simulink与Trucksim联合仿真平台,在单一港口路面及对接港口路面针对港口AGV动力学稳定性能及路径跟踪能力开展仿真试验,结果表明本文所设计方法具有合理性、可行性及有效性。综上所述,通过对4WID-4WIS纯电力港口AGV转向动力学及横向稳定优化控制策略进行研究,为港口AGV高效驱动与高精度控制的研究提供理论基础和技术支持。