线控转向路感控制系统及其稳定性研究
发布时间：2022-02-24 08:45
转向系统对汽车的行驶安全至关重要,并与驾驶舒适性密切相关,因此各大汽车生产商以及科研机构从未间断过对于汽车转向系统的研究。线控转向作为公认的下一代汽车转向系统发展趋势,在改善车辆操纵稳定性与驾驶安全性上具有传统转向系统难以匹及的优势。由于稳定性是系统的一种重要结构性质,系统动力学稳定是将其付诸工程应用的重要前提。且线控转向（Steer-By-Wire,简称SBW）系统通常通过路感电机模拟产生路感,因此路感模拟策略设计的优劣对线控转向系统同样至关重要。本文围绕线控转向路感控制系统及其稳定性展开如下研究工作。本文首先对线控转向系统的相关结构组成、关键技术以及可靠性进行了简要说明。以此为依据,分析了线控转向系统的工作原理,按照降阶建模思想对SBW系统进行合理简化建立模型。随后用动力系统稳定性理论分析了模型的动力学行为,研究SBW系统动力学模型的零解稳定性条件,并由此得出了一组系统的结构参数。利用CarSim构建SBW系统整车模型,研究SBW系统关键参数电机减速比与电机转动惯量对整车操纵稳定性的影响。结果表明,SBW系统参数对整车操纵稳定性影响明显,可通过改变SBW系统参数提高车辆操纵稳定性。...
【文章来源】：广西科技大学广西壮族自治区
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 线控转向系统研究现状
1.2.1 线控转向系统国外研究概述
1.2.2 线控转向系统国内研究概述
1.3 线控转向路感模拟研究现状
1.3.1 线控转向路感模拟国外研究现状
1.3.2 线控转向路感模拟国内研究现状
1.4 线控转向系统稳定性研究现状
1.5 本文的主要研究工作及论文结构
1.6 本章小结
第二章 线控转向系统结构组成及性能特点
2.1 线控转向系统结构组成
2.2 线控转向系统工作原理
2.3 线控转向系统可靠性分析
2.3.1 基于FMEA与 FTA的 SBW系统可靠性分析
2.3.2 基于容错技术的SBW系统可靠性分析
2.4 线控转向系统的性能特点及关键技术
2.4.1 线控转向系统的性能特点
2.4.2 线控转向系统的关键技术
2.5 本章小结
第三章 线控转向模型建立及系统稳定性分析
3.1 SBW系统动力学模型建立
3.1.1 转向盘总成建模
3.1.2 转向执行总成建模
3.1.3 电机模型
3.1.4 轮胎模型
3.2 SBW系统稳定性分析
3.3 带有线控转向系统的整车模型建立
3.3.1 CarSim简介
3.3.2 整车模型建立
3.4 SBW系统关键参数对整车操纵稳定性影响
3.4.1 电机减速比变化对整车操作稳定性影响分析
3.4.2 电机转动惯量变化对整车操作稳定性影响分析
3.5 本章小结
第四章 SBW系统路感控制策略设计
4.1 路感模拟数学模型建立
4.1.1 路感电机数学模型
4.1.2 转向盘力矩数学模型
4.2 路感模拟控制器设计
4.2.1 ..PID控制器
4.2.2 模糊自适应PID控制器
4.2.3 模糊免疫PID控制器
4.3 仿真分析
4.4 本章小结
第五章 路感模拟策略验证
5.1 影响路感力矩特性因素
5.1.1 车速与路感力矩之间关系
5.1.2 转向盘转角与路感力矩之间关系
5.1.3 侧向加速度与路感力矩之间关系
5.2 路感评价指标
5.3 路感模拟策略验证
5.3.1 蛇形试验工况
5.3.2 双移线试验工况
5.3.3 双纽线试验工况
5.3.4 中心区试验工况
5.4 本章小结
第六章 结论
6.1 全文总结
6.2 工作不足与展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于遗传模糊免疫算法的比例-积分-微分参数整定优化[J]. 汤伟,王帅,王玲利. 科学技术与工程. 2018(31)
[2]基于ISO标准的道路车辆线控转向系统的功能安全概念设计[J]. 荣芩,吴晓东,许敏. 汽车安全与节能学报. 2018(03)
[3]线控转向车辆转向盘转矩特性研究[J]. 赵林峰,从光好,邵文彬,陈无畏. 机械工程学报. 2018(24)
[4]汽车线控转向系统研究进展综述[J]. 陈俐,李雄,程小宣,罗来军,喻凡. 汽车技术. 2018(04)
[5]基于模糊免疫PID的驾驶机器人车辆路径及速度跟踪控制[J]. 王纪伟,陈刚,汪俊. 南京理工大学学报. 2017(06)
[6]线控转向系统变角传动比的研究[J]. 王俊,邵文斌. 农业装备与车辆工程. 2017(12)
[7]汽车线控转向系统的模糊滑模控制研究[J]. 孔慧芳,朱翔,王海. 自动化仪表. 2017(01)
[8]无人驾驶汽车线控转向系统控制策略的研究[J]. 吴蒙,张飞铁,文桂林. 计算机仿真. 2016(12)
[9]转向系统传递函数的研究及理想传动比获取[J]. 程准,鲁植雄,龚佳慧,刁秀永. 浙江大学学报(工学版). 2016(07)
[10]基于无源理论的线控转向汽车稳定性控制[J]. 何磊,马伯祥,郑宏宇,王祥. 吉林大学学报(工学版). 2015(06)
博士论文
[1]线控转向系统控制策略研究[D]. 杨胜兵.武汉理工大学 2008
硕士论文
[1]线控转向路感模拟研究[D]. 陶伟男.吉林大学 2018
[2]汽车线控转向路感模拟与回正控制策略研究[D]. 刘彦琳.合肥工业大学 2018
[3]线控转向系统主动转向控制策略研究[D]. 高晓程.合肥工业大学 2018
[4]线控四轮转向系统稳定性与容错控制研究[D]. 秦晓熙.南京航空航天大学 2018
[5]基于变角传动比的汽车线控主动转向控制策略研究[D]. 王俊.合肥工业大学 2017
[6]汽车线控转向系统双向控制结构透明性与稳定性研究[D]. 韩衍东.吉林大学 2016
[7]电动叉车线控转向系统建模与控制策略的研究[D]. 张青林.合肥工业大学 2015
[8]线控转向系统控制策略及路感模拟的研究[D]. 公伟强.长安大学 2013
本文编号：3642375
【文章来源】：广西科技大学广西壮族自治区
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 线控转向系统研究现状
1.2.1 线控转向系统国外研究概述
1.2.2 线控转向系统国内研究概述
1.3 线控转向路感模拟研究现状
1.3.1 线控转向路感模拟国外研究现状
1.3.2 线控转向路感模拟国内研究现状
1.4 线控转向系统稳定性研究现状
1.5 本文的主要研究工作及论文结构
1.6 本章小结
第二章 线控转向系统结构组成及性能特点
2.1 线控转向系统结构组成
2.2 线控转向系统工作原理
2.3 线控转向系统可靠性分析
2.3.1 基于FMEA与 FTA的 SBW系统可靠性分析
2.3.2 基于容错技术的SBW系统可靠性分析
2.4 线控转向系统的性能特点及关键技术
2.4.1 线控转向系统的性能特点
2.4.2 线控转向系统的关键技术
2.5 本章小结
第三章 线控转向模型建立及系统稳定性分析
3.1 SBW系统动力学模型建立
3.1.1 转向盘总成建模
3.1.2 转向执行总成建模
3.1.3 电机模型
3.1.4 轮胎模型
3.2 SBW系统稳定性分析
3.3 带有线控转向系统的整车模型建立
3.3.1 CarSim简介
3.3.2 整车模型建立
3.4 SBW系统关键参数对整车操纵稳定性影响
3.4.1 电机减速比变化对整车操作稳定性影响分析
3.4.2 电机转动惯量变化对整车操作稳定性影响分析
3.5 本章小结
第四章 SBW系统路感控制策略设计
4.1 路感模拟数学模型建立
4.1.1 路感电机数学模型
4.1.2 转向盘力矩数学模型
4.2 路感模拟控制器设计
4.2.1 ..PID控制器
4.2.2 模糊自适应PID控制器
4.2.3 模糊免疫PID控制器
4.3 仿真分析
4.4 本章小结
第五章 路感模拟策略验证
5.1 影响路感力矩特性因素
5.1.1 车速与路感力矩之间关系
5.1.2 转向盘转角与路感力矩之间关系
5.1.3 侧向加速度与路感力矩之间关系
5.2 路感评价指标
5.3 路感模拟策略验证
5.3.1 蛇形试验工况
5.3.2 双移线试验工况
5.3.3 双纽线试验工况
5.3.4 中心区试验工况
5.4 本章小结
第六章 结论
6.1 全文总结
6.2 工作不足与展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于遗传模糊免疫算法的比例-积分-微分参数整定优化[J]. 汤伟,王帅,王玲利. 科学技术与工程. 2018(31)
[2]基于ISO标准的道路车辆线控转向系统的功能安全概念设计[J]. 荣芩,吴晓东,许敏. 汽车安全与节能学报. 2018(03)
[3]线控转向车辆转向盘转矩特性研究[J]. 赵林峰,从光好,邵文彬,陈无畏. 机械工程学报. 2018(24)
[4]汽车线控转向系统研究进展综述[J]. 陈俐,李雄,程小宣,罗来军,喻凡. 汽车技术. 2018(04)
[5]基于模糊免疫PID的驾驶机器人车辆路径及速度跟踪控制[J]. 王纪伟,陈刚,汪俊. 南京理工大学学报. 2017(06)
[6]线控转向系统变角传动比的研究[J]. 王俊,邵文斌. 农业装备与车辆工程. 2017(12)
[7]汽车线控转向系统的模糊滑模控制研究[J]. 孔慧芳,朱翔,王海. 自动化仪表. 2017(01)
[8]无人驾驶汽车线控转向系统控制策略的研究[J]. 吴蒙,张飞铁,文桂林. 计算机仿真. 2016(12)
[9]转向系统传递函数的研究及理想传动比获取[J]. 程准,鲁植雄,龚佳慧,刁秀永. 浙江大学学报(工学版). 2016(07)
[10]基于无源理论的线控转向汽车稳定性控制[J]. 何磊,马伯祥,郑宏宇,王祥. 吉林大学学报(工学版). 2015(06)
博士论文
[1]线控转向系统控制策略研究[D]. 杨胜兵.武汉理工大学 2008
硕士论文
[1]线控转向路感模拟研究[D]. 陶伟男.吉林大学 2018
[2]汽车线控转向路感模拟与回正控制策略研究[D]. 刘彦琳.合肥工业大学 2018
[3]线控转向系统主动转向控制策略研究[D]. 高晓程.合肥工业大学 2018
[4]线控四轮转向系统稳定性与容错控制研究[D]. 秦晓熙.南京航空航天大学 2018
[5]基于变角传动比的汽车线控主动转向控制策略研究[D]. 王俊.合肥工业大学 2017
[6]汽车线控转向系统双向控制结构透明性与稳定性研究[D]. 韩衍东.吉林大学 2016
[7]电动叉车线控转向系统建模与控制策略的研究[D]. 张青林.合肥工业大学 2015
[8]线控转向系统控制策略及路感模拟的研究[D]. 公伟强.长安大学 2013
本文编号：3642375
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3642375.html
