电动助力转向系统的回正控制策略研究
发布时间：2021-07-28 13:57
电动助力转向（Electric Power Steering,简称EPS）系统作为汽车的重要组成部分,其性能的好坏直接关系到汽车行驶过程中的舒适性和安全性及汽车操纵稳定性。EPS系统不仅能保证汽车在转向时拥有良好的轻便性,而且还能改善汽车在不同车速工况下的回正能力。本论文通过研究助力和回正两种控制策略来分析不同车速工况下汽车的转向性能。首先,阐述了EPS系统的工作原理,对回正力矩的形成原因进行分析,进而完成回正力矩模型的建立。对EPS系统进行动力学分析,分别建立转向盘和转向柱、转矩传感器、助力电机、齿轮齿条机构的数学模型,为下面搭建的控制模型奠定基础。其次,进行EPS助力控制策略的研究。分析了三种EPS助力特性曲线的特点,根据转向特性和相关参数配置设计了直线型助力特性曲线。设计了助力控制方案,研究了模糊自适应PID控制器的设计方法和整定规则。结果表明设计的直线型助力特性曲线拥有良好的助力特性,经过模糊规则整定的PID控制能实时地调整控制参数,提高了复杂工况的抗干扰性。然后,进行回正控制策略的研究。根据对汽车回正性能的要求,确定了回正性能评价指标,研究了回正工况的判断方法,设计了回正判断...
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
EPS系统的三种基本类型
力电机产生的扭矩的波动对驾驶员的影响也相对较小。缺的要求高。一般应用于中等轴荷的轻型汽车[8]。条式 EPS（Rack Electric Power Steering System,简称 R-EPS）PS 的转矩传感器单独地安装在小齿轮处，电动机与转向助一端的齿条处，用以给齿条助力[9]。优点是：由于电机直助力装置能够提供更大的转向助力。一般安装在发动机舱响较小。除此之外，直接辅助齿条轴，实现了低惯性、低适感。缺点同样是工作环境差，对密封性的要求很高。一车或者重型车。统的结构转向系统是一种新型的动力转向系统，如下图 1.2 所示[10的基础上增加了很多助力附属机构，主要由助力电机、涡器、各类传感器（扭矩传感器、车速传感器、转角传感器制单元（Electronic control unit，简称 ECU）等部分组成[11
垂向力产生的自回正力矩起主要作用。在驾驶汽车的过程距较大，转向时需要助力电机提供较大助力，而回正时由较大，可能需要助力电机提供回正阻力，以防止方向盘超出统数学模型的建立是一个复合系统，不单单是机械部件和电气部件的联接，件、阻尼和弹簧等非线性因素的耦合。如果对系统内部的非但不能提高模型的精度，而且还要增加不必要的工作量因素的影响，反而会影响整个模型的精度。本文将 EPS 系统本结构的前提下，对系统进行简化降阶处理。忽略一些次只考虑惯性、阻尼和弹性因素的影响，为了建模的方便，S 系统主要分为方向盘、转向轴、电动机和齿轮齿条四个模个部分分别建模，下面就这些模块分别讨论和建立数学模的 EPS 系统，其简化模型如图 2.4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车电动助力转向控制算法仿真[J]. 孙国正,徐忠诚,李泽彬. 机械工程师. 2018(09)
[2]EPS多模式可拓模糊切换控制研究[J]. 汪洪波,夏志,胡振国. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2018(08)
[3]电动助力转向系统控制策略仿真[J]. 杨杰,冉光伟,马乐,陈桥芳. 汽车实用技术. 2017(18)
[4]基于模糊非线性状态误差反馈策略的EPS回正控制[J]. 陈久闪,赵林峰,祖春胜. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2017(05)
[5]调节方向盘转速的电动助力转向系统回正控制[J]. 莫旭辉,罗照湘,杨辉,刘德宝,朱圆圆. 机械科学与技术. 2017(06)
[6]新型无转角传感器回正控制方法研究[J]. 邵文彬,朱联邦,黄清泉,陈无畏. 农业装备与车辆工程. 2016(08)
[7]电动助力转向系统回正控制策略研究[J]. 王峰,赵林峰,祖春胜. 农业装备与车辆工程. 2016(07)
[8]汽车转向阻力矩的分析[J]. 王旭斌. 机电技术. 2015(06)
[9]基于无传感器转角估计的回正控制策略研究[J]. 黄清泉,胡景煌. 北京汽车. 2014(04)
[10]前轮定位参数优化设计和试验的研究[J]. 马骏,钱立军. 汽车工程. 2014(02)
硕士论文
[1]转向系统5轴性能试验台试验研究[D]. 石宏春.重庆理工大学 2018
[2]电动助力转向系统试验台开发及助力特性试验研究[D]. 徐二勇.重庆理工大学 2018
[3]汽车电动助力转向控制策略研究[D]. 潘国栋.辽宁工业大学 2018
[4]汽车电动助力转向回正控制研究[D]. 刘俊.湖南大学 2016
[5]电动助力转向系统的控制策略研究[D]. 孙畅鸿.长春工业大学 2016
[6]基于CarSim的电动助力转向系统仿真与硬件在环验证[D]. 张玉洁.合肥工业大学 2015
[7]电动助力转向系统控制技术及性能仿真研究[D]. 石振振.湖南大学 2013
[8]电动助力转向系统控制策略研究[D]. 边晓彬.重庆理工大学 2013
[9]电动助力转向系统回正控制研究[D]. 赵志勇.燕山大学 2012
[10]电动助力转向系统的控制及试验研究[D]. 李武波.华南理工大学 2011
本文编号：3308040
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
EPS系统的三种基本类型
力电机产生的扭矩的波动对驾驶员的影响也相对较小。缺的要求高。一般应用于中等轴荷的轻型汽车[8]。条式 EPS（Rack Electric Power Steering System,简称 R-EPS）PS 的转矩传感器单独地安装在小齿轮处，电动机与转向助一端的齿条处，用以给齿条助力[9]。优点是：由于电机直助力装置能够提供更大的转向助力。一般安装在发动机舱响较小。除此之外，直接辅助齿条轴，实现了低惯性、低适感。缺点同样是工作环境差，对密封性的要求很高。一车或者重型车。统的结构转向系统是一种新型的动力转向系统，如下图 1.2 所示[10的基础上增加了很多助力附属机构，主要由助力电机、涡器、各类传感器（扭矩传感器、车速传感器、转角传感器制单元（Electronic control unit，简称 ECU）等部分组成[11
垂向力产生的自回正力矩起主要作用。在驾驶汽车的过程距较大，转向时需要助力电机提供较大助力，而回正时由较大，可能需要助力电机提供回正阻力，以防止方向盘超出统数学模型的建立是一个复合系统，不单单是机械部件和电气部件的联接，件、阻尼和弹簧等非线性因素的耦合。如果对系统内部的非但不能提高模型的精度，而且还要增加不必要的工作量因素的影响，反而会影响整个模型的精度。本文将 EPS 系统本结构的前提下，对系统进行简化降阶处理。忽略一些次只考虑惯性、阻尼和弹性因素的影响，为了建模的方便，S 系统主要分为方向盘、转向轴、电动机和齿轮齿条四个模个部分分别建模，下面就这些模块分别讨论和建立数学模的 EPS 系统，其简化模型如图 2.4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车电动助力转向控制算法仿真[J]. 孙国正,徐忠诚,李泽彬. 机械工程师. 2018(09)
[2]EPS多模式可拓模糊切换控制研究[J]. 汪洪波,夏志,胡振国. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2018(08)
[3]电动助力转向系统控制策略仿真[J]. 杨杰,冉光伟,马乐,陈桥芳. 汽车实用技术. 2017(18)
[4]基于模糊非线性状态误差反馈策略的EPS回正控制[J]. 陈久闪,赵林峰,祖春胜. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2017(05)
[5]调节方向盘转速的电动助力转向系统回正控制[J]. 莫旭辉,罗照湘,杨辉,刘德宝,朱圆圆. 机械科学与技术. 2017(06)
[6]新型无转角传感器回正控制方法研究[J]. 邵文彬,朱联邦,黄清泉,陈无畏. 农业装备与车辆工程. 2016(08)
[7]电动助力转向系统回正控制策略研究[J]. 王峰,赵林峰,祖春胜. 农业装备与车辆工程. 2016(07)
[8]汽车转向阻力矩的分析[J]. 王旭斌. 机电技术. 2015(06)
[9]基于无传感器转角估计的回正控制策略研究[J]. 黄清泉,胡景煌. 北京汽车. 2014(04)
[10]前轮定位参数优化设计和试验的研究[J]. 马骏,钱立军. 汽车工程. 2014(02)
硕士论文
[1]转向系统5轴性能试验台试验研究[D]. 石宏春.重庆理工大学 2018
[2]电动助力转向系统试验台开发及助力特性试验研究[D]. 徐二勇.重庆理工大学 2018
[3]汽车电动助力转向控制策略研究[D]. 潘国栋.辽宁工业大学 2018
[4]汽车电动助力转向回正控制研究[D]. 刘俊.湖南大学 2016
[5]电动助力转向系统的控制策略研究[D]. 孙畅鸿.长春工业大学 2016
[6]基于CarSim的电动助力转向系统仿真与硬件在环验证[D]. 张玉洁.合肥工业大学 2015
[7]电动助力转向系统控制技术及性能仿真研究[D]. 石振振.湖南大学 2013
[8]电动助力转向系统控制策略研究[D]. 边晓彬.重庆理工大学 2013
[9]电动助力转向系统回正控制研究[D]. 赵志勇.燕山大学 2012
[10]电动助力转向系统的控制及试验研究[D]. 李武波.华南理工大学 2011
本文编号：3308040
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