基于差异化算法的EPS控制策略研究

发布时间：2020-01-27 20:26

【摘要】：随着电子设备成本的不断下降,汽车电子设备在汽车领域的重要性也越发凸显。转向系统在经历机械转向和液压转向两个发展阶段后,向着电子化方向发展。电动助力转向系统相对过去的转向系统具有节能、环保、结构紧凑等特点。近年来,许多专家学者开展了一些电动助力转向控制系统方面的研究,也取得大量的研究成果,因而得到了快速发展和应用,汽车电动助力转向系统是国内汽车工业发展的重要课题之一。本文以电动助力转向系统的控制策略为研究对象,主要就助力特性曲线以及结合差异进化算法和鲁棒控制算法的控制策略展开研究,内容如下:(1)详细介绍了电动助力转向系统的各种结构组成和工作原理,适当简化电动助力转向系统的组成,对系统模型进行动力学分析,建立起电动助力转向系统的数学模型,并获得系统传递函数阵。(2)介绍了助力曲线的特性,并对三种典型的助力特性曲线进行了详细的分析,借鉴助力特性曲线的两种设计方法,借助实验数据拟合的方法进行助力曲线的设计,并分析比较设计助力曲线与试验助力曲线。在回正控制设计中,介绍了一种简要的设计方法,进行了简单的理论分析。(3)在以上研究的基础上设计一种基于差异进化算法的EPS综合控制方法,结合差异进化算法和鲁棒控制综合的方法求解控制器,运用Matlab/Simulink和Carsim软件对电动助力转向系统进行建模,并进行仿真分析。基于Carsim中的整车模型进行联合仿真分析,验证基于差异进化算法和鲁棒控制的综合算法的有效性。通过本文的研究,对电动助力的设计提出新的控制方法,仿真结果表明该控制方法对系统具有良好的性能。对汽车底盘及转向系统研究提供技术参考,具备一定的指导意义。
【图文】：

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基于差异进化算法的 EPS 控制策略研究续的弯道，这时转向传动比减小，获得更好的操控敏锐性。当车辆通过不良路时，AFS 会增大传动比并增加助力，从而避免转向盘打手的现象出现。欧美和日本在电动助力转向系统的设计中偏向性是不一样的，欧美车辆沿车辆传统的机械性能，在保有机械性能的基础上完成 EPS 系统的设计，而日车则在设计中优先考虑电子技术的实现。这两种方式各有千秋，但都意味着电助力转向系统进入平民百姓家的已经成为现实了。

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章汽车电动助力转向系统原理与动力学模型建言着科技的发展，电子控制技术日趋成熟,成本大幅下降,电动助力转向系领域、控制领域、电子技术领域学者和厂商的不懈努力下,在 20 世纪后运而生了。电动助力转向系统因为具有传统动力转向系统不可比拟的高耗等优点,使它迅速在应用领域立足。车电动助力转向系统的组成及类型动助力转向系统主要由扭矩传感器、车速传感器、电动机，转向助力机控制单元等组成，，如图 2.1 所示。
【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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