齿条式电动助力转向系统设计与试验研究
本文关键词:齿条式电动助力转向系统设计与试验研究 出处:《湖南大学》2016年硕士论文 论文类型:学位论文
更多相关文章: 电动助力转向 控制策略 特性曲线 联合仿真 台架试验
【摘要】:转向系统影响着汽车行驶中的操作稳定性以及行车安全,是汽车中重要系统之一。电动助力转向系统具有节能、环保、高效等诸多优势,是转向系统发展的趋势。目前国内生产的电动助力转向系统多为管柱式产品,主要应用直流有刷或无刷电机提供助力,只能提供较小的助力,电机力矩波动大且控制不够精确,只适用于小型轿车。齿条式电动助力转向可以提供更大的转向助力,但是目前还没有实现国产化,完全依赖于国外进口。针对此现状,本文设计了一款应用于C级车的齿条式电动助力转向系统,并对样件进行了台架试验以及装车测试。首先介绍了电动助力转向系统的工作原理及国内外研究现状。然后基于对传统助力特性曲线的研究,设计出一种应用转角与车速信号对应方向盘理想转矩的新型助力特性曲线;同时建立了电动助力转向系统的控制策略,包括对助力工况、回正工况及抗干扰工况的判断与算法实现;在ADAMS中建立了试验车的整车动力学模型,在MATLAB中建立了系统的控制模型,利用ADAMS与MATLAB联合仿真对新型助力特性曲线及控制策略进行了验证。之后根据项目要求,应用空心杯式永磁同步电机作为助力电机,选取滚珠丝杠作为减速机构,试制出样件。最后,在Code Warrior软件中对控制策略编程,利用Free Master软件作为上位机对所编写的程序进行调试;将程序代码烧录到控制器中,对样件进行了台架试验及装车测试,分析并解决了试验中的噪声振动等问题。最终设计出的齿条式电动助力转向系统在试验车低速行驶时可以稳定地完成助力、回正及抗干扰功能。
[Abstract]:The steering system affects the operation stability of vehicle driving and traffic safety, is one of the important system in automobiles. The electric power steering system has the advantages of energy saving, environmental protection, high efficiency and other advantages, is the trend of the development of the steering system. At present, the domestic production of electric power steering system for multi column type products, mainly used in DC brush or not brush motor provides power, can only provide less power, motor torque fluctuation and the control is not precise enough, only suitable for small cars. Can provide greater power steering rack type electric power steering, but there is no localization is entirely dependent on foreign imports. In this situation, the rack type electric power was designed in this paper. An application to C level vehicle steering system, and the prototype of bench test and loading test. First introduced the working principle of electric power steering system at home and abroad Research status. Then based on the research of the traditional power characteristic curve, design a new type of power characteristic curve of a steering wheel angle and vehicle speed signal corresponding to the ideal torque; while establishing a control strategy for electric power steering system, including the power condition, realize the judgment and algorithm of return conditions and interference conditions; in in the ADAMS test car vehicle dynamics model is established, in the MATLAB control model of the system is established, combined with the simulation by using ADAMS and MATLAB to verify the new power characteristic curve and control strategy. According to the requirements of the project, the application of hollow cup type permanent magnet synchronous motor as electric motor, selection of ball screw as reducer, trial the prototype. Finally, in the Code Warrior software to control strategy programming, as the host computer of the program debugging using Free Master software program; The code onto the controller, the prototype for the bench test and loading test, analyze and solve the problems of noise and vibration test. The stability of the system can complete the power in the test vehicle low speed when the rack type electric power steering is designed, returnability and anti-interference function.
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U463.4
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,本文编号:1416583
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