汽车电动助力转向系统的研究与开发

发布时间：2017-05-09 05:47

  本文关键词：汽车电动助力转向系统的研究与开发，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：汽车转向系统的发展经历了从简单的纯机械转向系统、机械液压动力转向系统,到电控液压动力转向系统,直到更为节能、操纵性能更好的电子控制式电动助力转向系统(Electric Power Steering Stream简称EPS)等几个阶段。电动助力转向采用电动机直接提供助力,助力大小由电控单元控制,具有助力大小可调、路感良好、环保、耗能低和维修方便等优点,是当前汽车技术发展的研究热点和前沿技术之一。 本文论述了电动助力转向系统的特点、工作原理、结构组成、国内外的研究现状,为本课题的提出做好了铺垫。建立了汽车转向系统动力学模型和考虑侧倾自由度时电动助力转向系统的角输入和力输入模型并进行了计算。对电动助力转向系统的组成原理、总体技术要求及各部分特点和选用进行了论述,对电动助力转向系统的关键部件如电动机、转矩传感器、内部控制器(ECU)进行了较详细的说明,为系统的开发和各部件的选择提供了依据。对电动助力转向控制系统进行了初步的研究,建立了电动助力转向器的数学模型,分析了电动助力转向系统对转向路感的影响,最后给出了电动机电流的PID控制策略。开发了电动助力转向系统实验台,并对开发设计的电动助力转向系统进行了实验,实验结果证明自行设计的电动助力转向系统可以实现正常助力功能。
【关键词】：汽车 电动助力转向 设计
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：U463.444
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-15
• 1．1 汽车电动助力转向系统的特点9-10
• 1．2 国内外的研究现状10-12
• 1．3 电动助力转系统的发展趋势12-13
• 1．4 电动助力转向系统的结构描述和工作原理13-14
• 1．5 本文的研究意义14-15
• 2 汽车转向系统动力学模型15-36
• 2．1 汽车机械转向系统15-17
• 2．2 汽车转向系统的动力学模型17-26
• 2．2．1 考虑侧倾自由度时汽车转向系统的角输入模型17-24
• 2．2．2 考虑侧倾自由度时汽车转向系统的力输入模型24-26
• 2．3 汽车转向系统动力学模型的计算26-35
• 2．3．1 汽车车速对转向系统的影响30-32
• 2．3．2 汽车转向系统的前轮侧向力和车速的关系32-34
• 2．3．3 电动助力转向的系统模型分析34-35
• 2．4 本章小结35-36
• 3 电动助力转向系统的硬件组成与设计36-51
• 3．1 电动助力转向系统的组成原理36-38
• 3．2 电动助力转向系统总体技术要求38-39
• 3．3 电动助力转向系统各部分特点及选用39-50
• 3．3．1 电动机39-42
• 3．3．2 减速机构42-43
• 3．3．3 转矩传感器、车速传感器43-47
• 3．3．4 EPS控制器(ECU)47-50
• 3．4 本章小结50-51
• 4 电动助力转向系统控制策略的初步研究51-60
• 4．1 电动助力转向系统的动力学方程51-54
• 4．2 电动助力转向系统对转向路感的影响54-57
• 4．2．1 路感强度定义54-55
• 4．2．2 EPS的路感分析55-57
• 4．3 目标电流的控制策略57-60
• 4．3．1 目标电流的确定57
• 4．3．2 电动机电流的PID控制57-60
• 5 电动助力转向系统的开发及实验结果分析60-66
• 5．1 系统的基本功能及组成60-63
• 5．2 实验结果分析63-65
• 5．2．1 转向阻力矩与电机电流的实验关系63-64
• 5．2．2 转向盘力矩和电机电流关系的试验64-65
• 5．2．3 结果分析65
• 5．3 本章小结65-66
• 结论66-67
• 参考文献67-69
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况69-70
• 致谢70-71
• 大连理工大学学位论文版权使用授权书71

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李飞;汽车电动助力转向器试验台的结构设计[D];武汉理工大学;2011年

2 刘佳妮;基于DSP的电动液压助力转向系统[D];华东理工大学;2012年

3 王金归;电动助力转向控制系统研究[D];重庆大学;2006年

4 姚慧杰;轿车电动助力转向系统的设计与仿真[D];吉林大学;2008年

5 潘利军;基于模糊策略的EPS控制系统研究[D];吉林大学;2008年

6 李振华;EPS系统控制性能建模与仿真研究[D];山东大学;2008年

7 杨溢;汽车EPS结构设计及其动态特性分析[D];武汉理工大学;2010年

8 文艺;汽车电动助力转向系统的控制方法与仿真分析[D];华南理工大学;2010年

9 候宇;EPS系统特性匹配及其评价技术研究[D];吉林大学;2012年

10 孙经瑞;基于ADAMS和MATLAB电动助力转向系统控制策略研究[D];中北大学;2013年

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本文编号：351851