纯电动汽车EPS系统控制策略的研究
本文选题:电动助力转向 + 控制策略 ; 参考:《太原理工大学》2017年硕士论文
【摘要】:转向系统是汽车底盘的重要组成部分,控制着车辆保持或改变前进方向。转向系统不断更新换代,主要经历了纯机械转向、液压助力转向、电动液压助力转向和电动助力转向等几个发展阶段。目前液压助力转向的应用比较多,技术也比较成熟,但是存在泄漏和污染等固有问题;而电动助力转向的提出引起了助力转向研究的新热潮,电动助力转向系统以其结构简单、零部件少、低能耗、无污染、控制方便等诸多优点吸引了国内外知名汽车制造商的眼球。本课题基于校企合作项目—城市物流车改装成纯电动汽车(CX2014-45),主要对纯电动汽车的电动助力转向系统进行了部分研究和设计。(1)对现有的几种转向系统进行对比分析,得出电动助力转向系统所具有的优势。(2)比较了现有的几种电动助力转向系统的控制策略,根据改装纯电动汽车的参数和控制要求,建立了电动助力转向系统的动力学模型,并对电动助力转向系统的控制策略进行了研究和设计。(3)用Matlab/Simulink仿真软件搭建电动助力转向系统的PID控制和模糊PID控制的模型,利用这些模型分别对设计的助力特性和控制策略进行仿真分析,证明了所设计的助力特性能兼顾转向系统的转向轻便性和路感;也验证了模糊PID控制策略能有效提高转向系统的助力稳定性和抗干扰能力。(4)对EPS控制系统的软硬件进行了设计。选择STM32F103作为EPS系统的主控芯片,完成了EPS系统硬件电路的设计,包括最小系统电路,信号处理电路,采样电路,通讯接口电路和驱动电路等。
[Abstract]:Steering system is an important part of automobile chassis, which controls the vehicle to keep or change its direction. The steering system has undergone several stages of development, such as pure mechanical steering, hydraulic power steering, electro-hydraulic power steering and electric power steering. At present, there are many applications and mature technology of hydraulic power steering, but there are some inherent problems such as leakage and pollution, and the proposal of electric power steering has caused a new upsurge in the research of power steering, and the electric power steering system is simple in structure. The advantages of small parts, low energy consumption, no pollution, convenient control and so on have attracted the attention of domestic and foreign famous automobile manufacturers. This subject is based on the school-enterprise cooperation project, the city logistics vehicle refits into the pure electric vehicle CX2014-45, mainly carries on the partial research and the design to the pure electric vehicle electric power steering system, carries on the contrast analysis to the existing several steering systems. The advantages of the electric power steering system are obtained. (2) the control strategies of several kinds of electric power steering system are compared. According to the parameters and control requirements of the modified pure electric vehicle, the dynamic model of the electric power steering system is established. The control strategy of electric power steering system is studied and designed. The model of PID control and fuzzy PID control of electric power steering system is built with Matlab/Simulink simulation software. These models are used to simulate and analyze the designed power characteristics and control strategies respectively. It is proved that the designed power characteristics can take into account the steering portability and road sense of the steering system. It is also verified that the fuzzy PID control strategy can effectively improve the stability of steering system and the anti-jamming ability. (4) the software and hardware of the EPS control system are designed. STM32F103 is selected as the main control chip of EPS system. The hardware circuit of EPS system is designed, including minimum system circuit, signal processing circuit, sampling circuit, communication interface circuit and drive circuit.
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U463.4
【参考文献】
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,本文编号:1842413
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