汽车电动转向系统优化设计及仿真分析
发布时间：2021-04-24 15:09
伴随人民生活物质水平不断提升,人们对于出行要求逐渐增高,汽车在新时代人们的生活中,扮演的角色越来越重要。它已经从简单的载输载载逐渐升级到生活质量。电动转向系统作为一种新兴天天,相比液压动力转向可以减低油耗、高速路感好,便于操控等优点,被越来越多的汽车厂商所采载。本文旨在研究电动转向系统的各组成部件的建模、对比选型、设计流载、主要部件的设计与计算方法、助力特性曲线等。为设计研发电动转向系统提供基础。首先参照某国产越野车,通过理论公式计算各部件的理论参数,包括驱动马达、转向器、转向传动机构,根据参数匹配数据选择合适的转向器类型、转向梯形机构。详细分析目前汽车电动转向系统常载的几种控制方法,在MATLAB/Simulink仿真平台搭建该汽车电动转向的逻辑限控制策略模型。通过在MATLAB软件上搭建转向梯形结构模型,得出主动小齿轮的半径长度、负载特性参数、转向轴刚度对系统的稳定性有较天的影响,最后加入PID控制,利载仿真系统对主要部件尺寸设计进行验算,确定转向梯形机构的尺寸,并利载相关的优化软件进行设计和验证分析,分析研究梯形机构能满足设计需求以及相关标准。通过优化分析,降低了轮胎的磨损。
【文章来源】：天津职业技术师范大学天津市
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的背景及意义
1.2 汽车动力转向系统研究的发展概况
1.2.1 液压助力转向
1.2.2 电液动力转向
1.2.3 电动助力转向
1.3 EPS 技术研究的发展概况
1.4 设计主要内容
第二章 电动转向系统整体设计
2.1 转向系统设计要求
2.2 电动转向系统结构概述
2.2.1 转向助力马达
2.2.2 扭矩传感器
2.2.3 电子控制ECU
2.2.4 减速机构
2.2.5 机械转向装置的组成
2.3 车体转向系统关键参数
2.3.1 转角及最小转弯半径
2.3.2 车体转向系统的效率
2.3.3 转向系统传动比
2.4 机械转向系统的筛选
2.4.1 转向机的筛选
2.4.2 转向机构的结构设计计算
2.4.3 转向传动机构的选择
第三章 转向传动机构的优化设计
3.1 转向机构设计思路
3.2 整体式转向梯形机构方案分析
3.3 整体式转向梯形机构数学模型分析
3.4 基于Matlab的整体式转向梯形机构优化设计
3.4.1 转向梯形机构设计思路
3.4.2 设计相关参数
3.4.3 基于Matlab的转向梯形机构设计
3.5 转向传动机构的设计
3.5.1 转向传送机构的臂、杆与球销
3.5.2 转向横拉杆及其端部
第四章 基于MATLAB的仿真验算
4.1 MATLAB/Simulink仿真平台的介绍
4.2 系统仿真参数取值
4.3 电动转向系统仿真与研究
4.3.1 电动转向系统的Simulink模型
4.3.2 汽车电动转向系统在阶跃输入时不同参数下的仿真研究
4.3.3 不同参数对系统性能影响的仿真分析
4.4 EPS转向系统仿真与研究
4.4.1 EPS系统的Simulink模型
4.4.2 EPS系统加入PID控制的Simulink模型
4.4.3 EPS系统加入PID控制的仿真与分析
4.5 不同系统的比较仿真与分析
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
附录 基于Matlab的转向梯形机构设计载序
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车转向技术现状与发展趋势[J]. 申荣卫,陶炳全. 邢台职业技术学院学报. 2006(05)
[2]低速汽车转向系设计[J]. 钟兵. 农业装备与车辆工程. 2006(04)
[3]电动转向器中助力控制器的研究[J]. 赵燕,黄华,容一鸣,崔九同. 汽车科技. 2005(06)
[4]Study on Characteristic of Electric Power Assist Steering System[J]. 许镇琳,王豪,尚喆,张海华,王家军. Transactions of Tianjin University. 2003(03)
[5]电动助力转向系统及系统模型分析[J]. 施淑洪,郑荣良. 江苏大学学报(自然科学版). 2002(05)
[6]电动助力转向系统助力特性的研究[J]. 肖生发,冯樱,刘洋. 湖北汽车工业学院学报. 2001(03)
[7]汽车电动助力转向技术的发展现状与趋势[J]. 林逸,施国标. 公路交通科技. 2001(03)
[8]滚珠螺旋传动系统的刚度计算[J]. 黄其圣,胡鹏浩. 工具技术. 2000(02)
[9]电动助力转向系统的研究与开发[J]. 郭建新,伍少初. 机械设计与制造工程. 1999(05)
硕士论文
[1]直接电压型SVC静态性能分析和动态仿真研究[D]. 杨翠茹.太原理工大学 2006
本文编号：3157579
【文章来源】：天津职业技术师范大学天津市
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的背景及意义
1.2 汽车动力转向系统研究的发展概况
1.2.1 液压助力转向
1.2.2 电液动力转向
1.2.3 电动助力转向
1.3 EPS 技术研究的发展概况
1.4 设计主要内容
第二章 电动转向系统整体设计
2.1 转向系统设计要求
2.2 电动转向系统结构概述
2.2.1 转向助力马达
2.2.2 扭矩传感器
2.2.3 电子控制ECU
2.2.4 减速机构
2.2.5 机械转向装置的组成
2.3 车体转向系统关键参数
2.3.1 转角及最小转弯半径
2.3.2 车体转向系统的效率
2.3.3 转向系统传动比
2.4 机械转向系统的筛选
2.4.1 转向机的筛选
2.4.2 转向机构的结构设计计算
2.4.3 转向传动机构的选择
第三章 转向传动机构的优化设计
3.1 转向机构设计思路
3.2 整体式转向梯形机构方案分析
3.3 整体式转向梯形机构数学模型分析
3.4 基于Matlab的整体式转向梯形机构优化设计
3.4.1 转向梯形机构设计思路
3.4.2 设计相关参数
3.4.3 基于Matlab的转向梯形机构设计
3.5 转向传动机构的设计
3.5.1 转向传送机构的臂、杆与球销
3.5.2 转向横拉杆及其端部
第四章 基于MATLAB的仿真验算
4.1 MATLAB/Simulink仿真平台的介绍
4.2 系统仿真参数取值
4.3 电动转向系统仿真与研究
4.3.1 电动转向系统的Simulink模型
4.3.2 汽车电动转向系统在阶跃输入时不同参数下的仿真研究
4.3.3 不同参数对系统性能影响的仿真分析
4.4 EPS转向系统仿真与研究
4.4.1 EPS系统的Simulink模型
4.4.2 EPS系统加入PID控制的Simulink模型
4.4.3 EPS系统加入PID控制的仿真与分析
4.5 不同系统的比较仿真与分析
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
附录 基于Matlab的转向梯形机构设计载序
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车转向技术现状与发展趋势[J]. 申荣卫,陶炳全. 邢台职业技术学院学报. 2006(05)
[2]低速汽车转向系设计[J]. 钟兵. 农业装备与车辆工程. 2006(04)
[3]电动转向器中助力控制器的研究[J]. 赵燕,黄华,容一鸣,崔九同. 汽车科技. 2005(06)
[4]Study on Characteristic of Electric Power Assist Steering System[J]. 许镇琳,王豪,尚喆,张海华,王家军. Transactions of Tianjin University. 2003(03)
[5]电动助力转向系统及系统模型分析[J]. 施淑洪,郑荣良. 江苏大学学报(自然科学版). 2002(05)
[6]电动助力转向系统助力特性的研究[J]. 肖生发,冯樱,刘洋. 湖北汽车工业学院学报. 2001(03)
[7]汽车电动助力转向技术的发展现状与趋势[J]. 林逸,施国标. 公路交通科技. 2001(03)
[8]滚珠螺旋传动系统的刚度计算[J]. 黄其圣,胡鹏浩. 工具技术. 2000(02)
[9]电动助力转向系统的研究与开发[J]. 郭建新,伍少初. 机械设计与制造工程. 1999(05)
硕士论文
[1]直接电压型SVC静态性能分析和动态仿真研究[D]. 杨翠茹.太原理工大学 2006
本文编号：3157579
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