基于直流电机的乘用车电动转向控制系统研究与设计
发布时间：2022-07-16 16:23
汽车电动助力转向系统可以看作是车子在行驶过程中,能够在转动方向或者平稳运行过程中提供助力的控制系统。现如今,该系统广泛应用于各类型汽车中,并且逐渐成为主流,在未来的转向系统市场中也具有一定的前景,必将占有一席之地。在该系统中,最主要的器件要数助力电机,在研究和实际运用的过程中,一般会更加偏向于选择直流电机,原因如下:一方面,在启动与调整速度这一块,直流电机更加便于控制,另一方面,使用的车载电源也是直流电源,这样一来在使用的过程中并不存在电能转化的过程,可以直接被驱动然后进行相关的操作。然而以直流电机为动力来源的转向系统存在转矩小、转矩脉动明显等不足,因此,本文提出了一种基于直流电机的乘用车电动转向控制策略。论文首先研究了直流电机的基本工作原理,以及直流电机的结构和原理,对直流电机的控制、PWM调速原理以及H桥控制进行深入研究与分析。完成电动助力转向系统的机电设计。建立电动助力转向系统模型,建立转向物理模型以及动力学微分模型,研究了转向系统的工作原理及其组成,给出了电动助力转向系统对电机驱动电路的要求。其次,本文提出了一种基于直流电机的乘用车电动转向控制策略;提出一种复合型助力控制策略,...
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外对电动助力转向系统研究现状分析
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 电动助力转向系统研究的热点和难点
1.4 本文研究工作
第2章 直流电机及其控制
2.1 直流电机的基本工作原理
2.2 直流电机的结构和优点
2.2.1 定子
2.2.2 转子
2.2.3 直流减速电机五大优点
2.3 直流无刷电机
2.4 直流电机控制
2.5 PWM调速原理
2.6 H桥控制
2.7 直流电机控制仿真实现
2.8 本章小结
第3章 电动助力转向系统的控制策略
3.1 电动助力转向系统模型
3.2 电动助力转向系统的工作原理及其组成
3.3 电动助力转向系统各关键部件功能
3.3.1 转矩传感器
3.3.2 离合器
3.3.3 电动机
3.3.4 减速机构
3.3.5 电控单元ECU
3.4 电动助力转向系统对电机驱动电路的要求
3.5 电动助力转向系统控制策略
3.5.1 数字控制系统组成
3.5.2 EPS复合型助力控制
3.5.3 EPS系统补偿控制
3.5.4 EPS系统阻尼控制
3.5.5 EPS回正控制
3.6 本章小结
第4章 电动助力转向控制系统设计与实现
4.1 基于CAN总线的硬件设计
4.1.1 控制器总体硬件结构设计
4.1.2 最小电路设计
4.1.3 车速传感器信号采集电路
4.1.4 助力电机驱动电路
4.1.5 电流检测电路
4.1.6 电磁离合器控制电路
4.1.7 CAN节点通讯电路
4.2 EPS控制系统的软件设计
4.2.1 控制算法流程图
4.2.2 A/D初始化
4.2.3 滤波程序
4.2.4 PWM初始化
4.3 EPS控制系统仿真
4.3.1 助力仿真分析
4.3.2 EPS整体仿真分析
4.4 电动助力转向系统试验
4.5 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于控制分配的线控四轮转向汽车容错方法[J]. 张慎鹏,张登峰,李军,王执铨. 控制工程. 2019(06)
[2]商用车全车质量EPS系统助力特性仿真分析[J]. 李耀华,冯乾隆,张洋森,南友飞,欧鹏飞. 汽车工程. 2019(04)
[3]基于可拓滑模线控转向控制策略研究[J]. 赵林峰,陈无畏,王俊,从光好,谢有浩. 机械工程学报. 2019(02)
[4]汽车电动助力转向系统控制策略研究[J]. 刘成强,徐海港. 机械设计与制造. 2018(10)
[5]电动轮汽车驱动助力转向与稳定性协调控制[J]. 靳立强,田端洋,刘阅. 机械工程学报. 2018(16)
[6]基于行驶场景模型的线控辅助转向系统仿真[J]. 高振海,孙天骏,何磊. 汽车工程. 2018(08)
[7]EPS系统在路面激励下的汽车操纵稳定性响应研究[J]. 李志鹏,史松卓. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2018(06)
[8]某新型线控转向系统的自适应模糊滑模控制[J]. 陈辛波,罗杰,杭鹏,方淑德,罗凤梅. 汽车工程. 2018(05)
[9]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)
[10]五轴转向车辆输出反馈鲁棒稳定控制系统设计[J]. 满绪民,王吉华,李超,梁鹏云,郭栋. 汽车技术. 2018(03)
硕士论文
[1]汽车转向系统典型模型的对比研究[D]. 许晓梅.吉林大学 2012
本文编号：3662845
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外对电动助力转向系统研究现状分析
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 电动助力转向系统研究的热点和难点
1.4 本文研究工作
第2章 直流电机及其控制
2.1 直流电机的基本工作原理
2.2 直流电机的结构和优点
2.2.1 定子
2.2.2 转子
2.2.3 直流减速电机五大优点
2.3 直流无刷电机
2.4 直流电机控制
2.5 PWM调速原理
2.6 H桥控制
2.7 直流电机控制仿真实现
2.8 本章小结
第3章 电动助力转向系统的控制策略
3.1 电动助力转向系统模型
3.2 电动助力转向系统的工作原理及其组成
3.3 电动助力转向系统各关键部件功能
3.3.1 转矩传感器
3.3.2 离合器
3.3.3 电动机
3.3.4 减速机构
3.3.5 电控单元ECU
3.4 电动助力转向系统对电机驱动电路的要求
3.5 电动助力转向系统控制策略
3.5.1 数字控制系统组成
3.5.2 EPS复合型助力控制
3.5.3 EPS系统补偿控制
3.5.4 EPS系统阻尼控制
3.5.5 EPS回正控制
3.6 本章小结
第4章 电动助力转向控制系统设计与实现
4.1 基于CAN总线的硬件设计
4.1.1 控制器总体硬件结构设计
4.1.2 最小电路设计
4.1.3 车速传感器信号采集电路
4.1.4 助力电机驱动电路
4.1.5 电流检测电路
4.1.6 电磁离合器控制电路
4.1.7 CAN节点通讯电路
4.2 EPS控制系统的软件设计
4.2.1 控制算法流程图
4.2.2 A/D初始化
4.2.3 滤波程序
4.2.4 PWM初始化
4.3 EPS控制系统仿真
4.3.1 助力仿真分析
4.3.2 EPS整体仿真分析
4.4 电动助力转向系统试验
4.5 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于控制分配的线控四轮转向汽车容错方法[J]. 张慎鹏,张登峰,李军,王执铨. 控制工程. 2019(06)
[2]商用车全车质量EPS系统助力特性仿真分析[J]. 李耀华,冯乾隆,张洋森,南友飞,欧鹏飞. 汽车工程. 2019(04)
[3]基于可拓滑模线控转向控制策略研究[J]. 赵林峰,陈无畏,王俊,从光好,谢有浩. 机械工程学报. 2019(02)
[4]汽车电动助力转向系统控制策略研究[J]. 刘成强,徐海港. 机械设计与制造. 2018(10)
[5]电动轮汽车驱动助力转向与稳定性协调控制[J]. 靳立强,田端洋,刘阅. 机械工程学报. 2018(16)
[6]基于行驶场景模型的线控辅助转向系统仿真[J]. 高振海,孙天骏,何磊. 汽车工程. 2018(08)
[7]EPS系统在路面激励下的汽车操纵稳定性响应研究[J]. 李志鹏,史松卓. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2018(06)
[8]某新型线控转向系统的自适应模糊滑模控制[J]. 陈辛波,罗杰,杭鹏,方淑德,罗凤梅. 汽车工程. 2018(05)
[9]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)
[10]五轴转向车辆输出反馈鲁棒稳定控制系统设计[J]. 满绪民,王吉华,李超,梁鹏云,郭栋. 汽车技术. 2018(03)
硕士论文
[1]汽车转向系统典型模型的对比研究[D]. 许晓梅.吉林大学 2012
本文编号：3662845
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3662845.html
