汽车电动助力转向系统控制策略研究及试验台方案设计

发布时间：2017-05-30 14:03

  本文关键词：汽车电动助力转向系统控制策略研究及试验台方案设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 汽车转向系统是影响汽车操纵稳定性、主动安全性以及舒适性的关键部件。随着汽车电子化、智能化的发展,以及人们对汽车安全性、舒适性要求的日益提高,汽车电动助力转向系统(EPS, Electric Power Steering System)成为汽车动力转向技术研究的焦点。它不仅节能、安全、舒适性好、维修方便,还有利于环保,具有传统液压助力转向系统无法比拟的优势,是未来汽车转向技术发展的必然趋势。 本文以EPS为研究对象,建立了汽车二自由度动力学模型以及转向系统动力学模型。在此基础上,详细分析了EPS系统的助力特性,提出了从电机电流跟随性、横摆角速度的瞬态响应和转向路感三个方面对电动转向系统性能进行客观评价,并分别设计了PID和自适应模糊PID两种控制策略来对电机进行控制。Matlab仿真结果表明,自适应模糊PID控制器有效的抑制了系统的不确定因素和外部干扰,使电机电流的跟随性能达到最优,满足了EPS对转向轻便性和转向路感的要求。 本文对电动助力转向试验台进行了初步方案设计。其主要功能是完成EPS转向阻力的模拟加载,通过对试验数据的采集和处理,实现对EPS性能的分析和评价。本文设计了基于MC9SDG128微处理器的试验台数据采集系统,实现转向盘转矩、电机电流、电压等信号的采集。并开发了基于LabVIEW的汽车EPS试验台实时数据采集系统显示界面,界面友好、简单直观。
【关键词】：电动助力转向系统 仿真 控制策略 试验台
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：U463.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-20
• 1.1 汽车转向系统的分类及发展过程9-14
• 1.1.1 机械转向系统9-10
• 1.1.2 液压动力转向系统10
• 1.1.3 电液动力转向系统10-11
• 1.1.4 电动助力转向系统11-13
• 1.1.5 线控转向系统13-14
• 1.2 电动助力转向系统发展状况14-16
• 1.2.1 国外发展状况14-15
• 1.2.2 国内发展状况15-16
• 1.3 电动助力转向系统发展趋势16-17
• 1.4 本论文研究的意义17-18
• 1.5 本论文的主要内容18-19
• 1.6 本章小结19-20
• 第二章 汽车电动助力转向系统概述及动力学模型20-32
• 2.1 汽车EPS概述20-25
• 2.1.1 汽车EPS工作原理20
• 2.1.2 汽车EPS关键部件介绍20-25
• 2.2 汽车EPS动力学模型25-30
• 2.2.1 汽车动力学模型25-27
• 2.2.2 轮胎模型27-28
• 2.2.3 转向系模型28-30
• 2.2.4 电机模型30
• 2.3 本章小结30-32
• 第三章 汽车电动助力转向系统控制策略研究32-49
• 3.1 目标助力电流的确定-助力特性研究32-37
• 3.1.1 助力特性曲线的研究32-34
• 3.1.2 助力特性曲线参数的确定34-37
• 3.2 汽车EPS电机控制37-39
• 3.2.1 电机控制方法37-38
• 3.2.2 PWM控制技术38-39
• 3.3 电机电流的控制策略39-48
• 3.3.1 PID控制策略39-43
• 3.3.2 自适应模糊PID控制策略43-48
• 3.4 本章小结48-49
• 第四章 汽车电动助力转向系统仿真模型分析49-63
• 4.1 汽车EPSMatlab/Simulink模型49-54
• 4.2 汽车EPS仿真分析54-62
• 4.2.1 汽车EPS电机电流跟随性评价及仿真分析54-55
• 4.2.2 汽车EPS对横摆角速度影响评价及仿真分析55-60
• 4.2.3 汽车EPS对路感影响评价及仿真分析60-62
• 4.3 本章小结62-63
• 第五章 汽车电动助力转向试验台方案设计63-74
• 5.1 汽车EPS试验台搭建的必要性63
• 5.2 汽车EPS试验台的基本功能63-64
• 5.3 汽车EPS试验台总体结构设计和工作原理64-66
• 5.4 汽车EPS试验台数据采集系统设计66-73
• 5.4.1 硬件设计66-71
• 5.4.2 软件设计71-73
• 5.5 本章小结73-74
• 结论与展望74-76
• 论文结论74-75
• 工作展望75-76
• 参考文献76-80
• 附录Ⅰ 仿真物理参数表80-81
• 附录Ⅱ 电机性能参数81-82
• 致谢82

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前8条

1 刘宝会;轿车主动转向系统研究[D];吉林大学;2011年

2 马葳;汽车电动助力转向系统控制策略及试验研究[D];武汉理工大学;2011年

3 李武波;电动助力转向系统的控制及试验研究[D];华南理工大学;2011年

4 黄正丹;电动助力转向系统回正及阻尼控制策略研究与实现[D];重庆大学;2011年

5 田正新;汽车电动助力转向控制策略的研究及联合仿真分析[D];湖南大学;2012年

6 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

7 宋伟奇;EPS试验台三机协同控制策略研究[D];沈阳理工大学;2013年

8 张海源;电动轮式五轴汽车电动助力转向系统研究[D];青岛理工大学;2012年

  本文关键词：汽车电动助力转向系统控制策略研究及试验台方案设计，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：407248