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龙图腾网恭喜浙江理工大学申请的专利一种交叉耦合滑模控制的叉车同步控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115477259B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211084285.2，技术领域涉及：B66F9/20；该发明授权一种交叉耦合滑模控制的叉车同步控制方法是由顾敏明;龚嘉豪设计研发完成，并于2022-09-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种交叉耦合滑模控制的叉车同步控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种交叉耦合滑模控制的叉车同步控制方法，包括输入输出滑模控制器的建立和交叉耦合控制器的建立。本发明所设计的交叉耦合滑模控制的叉车同步方法对于叉车的高精度同步控制以及双车同步转向时同步误差的抑制达到了良好的控制效果，并且在叉车复杂的作业工况干扰存在的情况下，具有很好的鲁棒性。

本发明授权一种交叉耦合滑模控制的叉车同步控制方法在权利要求书中公布了：1.一种交叉耦合滑模控制的叉车同步控制方法，其特征在于，步骤一，电动托盘叉车动力学模型的建立首先建立X，Y为标识的固定地面坐标系，其次建立以叉车质心P为质点，x轴为叉车运动的纵向，y轴为叉车运动的侧向的车身坐标系；δ表示叉车前轮的转角，βf表示前轮的侧偏角，βr1、βr2表示两个后轮的侧偏角，侧偏角在轮胎产生横向侧向力为Fyf、Fyr1、Fyr2，轮胎在横向侧向力的作用下控制叉车的横向运动；上述叉车各轮胎力作用于叉车质心P点，用β表示叉车的质心侧偏角，ψ表示叉车质心的航向角，U、V分别表示质心P在车身坐标系的横向、纵向速度，v表示质心P的矢量运动速度，r表示叉车质心的横摆角速度，lf表示质心到前轮中心轴的距离，lr表示质心到后轮中心轴的距离，dr表示叉车两个后轮轴距；对叉车轮胎作如下假设，1对于一辆高速运动的叉车而言轮胎的侧向力在侧偏角βf、βr1、βr2小于4°时视为线性增加；2叉车在运动过程中轮胎的侧偏角βf、βr1、βr2极小；在上述假设的基础上，得到叉车数学模型如下：Fy＝m*αy1其中轮胎侧向力由Fy表示，叉车质量由m表示，侧向加速度由αy表示，F＝Iz*αr2其中叉车的横摆转动合力由F表示，叉车的车身横摆转动惯量由Iz表示，叉车车身横摆转动加速度由αr表示，对上述1式改写可得 对上述2式改写可得 轮胎侧向力与前轮转角线性的关系可得Fyr＝Kf*βf5-1Fyr1＝Kr1*βr15-2Fyr2＝Kr2*βr25-3其中，其中，前轮胎侧向力、后轮胎1侧向力、后轮胎2侧向力分别由Fyf、Fyr1、Fyr2表示，前轮侧偏刚度、后轮1侧偏刚度、后轮2侧偏刚度分别由Kf、Kr1、Kr2表示，前轮侧偏角、后轮1侧偏角、后轮2侧偏角由βf、βr1、βr2表示，由于在叉车的实际行驶过程中侧偏角很小，可以近似认为U＝v*cosβ≈v，V＝v*sinβ≈v*β，同时dr在与叉车行驶长度的比较中忽略不计，令dr＝0，前轮的侧偏角、后轮1、后轮2的侧偏角可得 将6至8式代入上述5-1、5-2、5-3式可得 后轮1侧偏刚度Kr1和后轮2侧偏刚度Kr2相同，因此，Fyr1＝Fyr2，另外，令Kr1＝Kr2＝Kr，Fyr＝Fyr1＝Fyr2，对上述3式改写可得 对上述4式改写可得 由于在叉车行驶时βf很小，令sinβf≈0，cosβf≈1，上述12式改写可得 将9式、10式和11式代入上述13式与14式可得 由叉车航向角ψ与叉车质心横摆角速度r的关系得 由叉车速度v与加速度α得关系得 由车身坐标系与地面坐标系的关系得 选取质心侧偏角β、横摆角速度r、横摆角ψ、质心运动速度v作为系统的状态变量；选取前轮转角δ、车身加速度α作为系统的输入；选取叉车在固定坐标系中X方向速度X、Y方向速度Y作为系统的输出建立状态空间方程得 步骤二，输入输出滑模控制器的建立对上述21、22式中系统的输出求导可得 对上述23、24式中的输入δ、α整理可得 定义误差 其中，地面坐标系X坐标由X表示，地面坐标系Y坐标由Y表示，期望的地面坐标系X坐标由Xd表示，期望的地面坐标系Y坐标由Yd表示，X坐标上期望坐标与实际坐标的偏差由eX表示，Y坐标上期望坐标与实际坐标的偏差由eY表示；定义滑模函数 其中，滑模函数1由S1表示，滑模函数2由S2表示，滑模收敛速度系数1由C1表示，滑模收敛速度系数2由C2表示；分离输入向量δ、α，设计输入输出滑模控制率得 其中，切换项函数由sgn表示，切换项系数1由η1表示，切换项系数2由η2表示，v1、v2由29式得到； 步骤三：交叉耦合控制器的建立同时给定叉车1期望X、Y轴速度，该速度与叉车1自身的X、Y轴实际速度做差获得叉车1自身运动误差，叉车1自身输入输出滑模控制器通过叉车1自身运动误差控制叉车1运动，同样的由叉车1的期望X，Y轴速度计算得到叉车2的期望X，Y轴速度，该速度与叉车2自身的X、Y轴实际速度做差获得叉车2自身运动误差，叉车2自身输入输出滑模控制器通过叉车2自身运动误差控制叉车2运动；叉车1的X、Y轴实际速度与叉车2的X、Y轴实际速度做差获得叉车1交叉耦合运动误差，叉车1交叉耦合输入输出滑模控制器通过叉车1交叉耦合运动误差控制叉车1完成同步偏差校准，同样的叉车2的X、Y轴实际速度与叉车1的X、Y轴实际速度做差获得叉车2交叉耦合运动误差，叉车2交叉耦合输入输出滑模控制器通过叉车2交叉耦合运动误差控制叉车2完成同步偏差校准。

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