AGV驱动电机扭矩计算与优化

发布时间：

2025-09-05

在高度自动化的汽车制造物流体系中，自动导引车（AGV）是实现高效、精准物料输送的关键装备。其中，双轮差动AGV凭借其灵活的机动性，成为复杂生产环境下的理想选择。而确保其稳定高效运行的核心，在于AGV驱动电机扭矩的精确计算与控制。

双轮差动结构力学特性与电机扭矩的关联
双轮差动AGV常采用三轮布局，兼顾了稳定性与灵活性。其力学特性随转向角度变化呈现显著规律：偏转角α从1°增至90°时，0.5cosα值递减，而K*sinα值递增。这一变化直接反映了驱动轮上力和扭矩的重新分配，决定了驱动电机在不同转向角度下的负载差异。因此，精确掌握该力学规律，是优化驱动电机输出策略、防止AGV打滑或侧翻、保障平稳运行的理论基础。

多工况下的AGV驱动电机扭矩计算与分析
在实际汽车制造车间中，AGV面临多种运行场景，这对驱动电机的扭矩输出提出了差异化要求。

圆弧转弯工况：此场景下，两驱动轮因转弯半径不同（如R₁=1199.76mm, R₂=-665.76mm），导致负载不均。示例中，两轮扭矩分别为36.77 N·M和9.94 N·M。这要求驱动电机的控制系统必须能够实现双轮扭矩的独立、精准控制，以确保AGV在狭窄通道中也能沿预定轨迹精确转弯。

原地转弯工况：这是对驱动电机扭矩输出能力的一大考验。该工况需克服极大阻力，示例中单轮扭矩需求达16.22 N·M。优异的电机性能和控制响应是AGV在有限空间内实现灵活转向的前提。

直线行驶工况：虽为常见状态，但仍需驱动电机提供持续稳定的扭矩（如30.29 N·M）以克服摩擦与负载阻力。稳定的扭矩是保证AGV匀速行驶、避免物料振动、提升运输质量的关键。

驱动电机选型与控制策略的实际优化
基于上述分析，AGV驱动电机的选型有了明确依据。需综合最大负载、典型速度、常用转弯半径等参数，选择具备足够扭矩输出与调速能力的电机型号。

更重要的是，通过先进的控制算法（如自适应控制）对驱动电机进行实时调节，可使其根据实际路况与载重自动优化扭矩输出。这不仅提升了运行效率与轨迹精度，也显著提高了能源利用效率，延长了电机使用寿命。