基于胎压信号的电动助力转向系统研究

发布时间：2017-08-06 10:10

  本文关键词：基于胎压信号的电动助力转向系统研究

  更多相关文章： 胎压 电动助力转向系统 补偿算法 转向阻力矩

【摘要】：随着人们对汽车的驾驶性能需求的提高,对车辆操纵性、舒适性和安全性的增强,原有的助力转向系统已无法满足人们对汽车驾驶系统的需要。在这种情况下,电动助力转向系统因其自身的的优越性,和良好的操纵性能,成为新的行业方向。电动助力转向系统在结合车速与驾驶员对方向盘控制的基础上还需要添加多路汽车转台信号,对汽车进行实时补偿,因此补偿控制在助力转向系统中尤为重要。在汽车心事过程中轮胎作为汽车本体与外界唯一接触的部件,其工作状态直接影响汽车的转向阻力矩,而转向阻力矩的大小又决定着助力转向系统的输出。因此本课题的目的是在电动助力转向系统的基础上增加胎压补偿提高驾驶员对车辆的控制性,本文主要完成以下内容的研究:首先,总结国内外对电动助力转向系统的研究现状,对不同形式的助力转向系统进行对比,确定本文的研究对象为转向柱助力转向系统。为实现仿真验证搭建力学模型。对永磁无刷直流点击的输出力矩与电机电流进行研究,得出了无刷直流电机力矩补偿的实现方法。其次,通过计算得出原地转向阻力矩和动态转向阻力矩的计算公式,并推导出胎压不同对转向阻力矩的影响,确定汽车在原地转向时,转向阻力矩受轮胎胎压影响较大,在动态情况向虽也受到一定影响,但受胎压影响比重较小。因此本文确定对原地转向和状况下转向阻力矩进行补偿,并拟合补偿曲线。最后,搭建助力转向系统力学模型,通过最大转向阻力矩,最大输入转矩的数据的计算拟合助力曲线。并通过Matlab/Simulink模块对所设计的补偿曲线和拟合曲线进行验证,得出设计结果。汽车在低速和原地转向情况下添加补偿电流使电动助力转向系统的性能有所提高。
【关键词】：胎压 电动助力转向系统 补偿算法 转向阻力矩
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题研究的背景及意义9-11
• 1.1.1 课题背景9
• 1.1.2 课题意义9-11
• 1.2 国内外发展现况11-14
• 1.2.1 国外相关研究概况11-13
• 1.2.2 国内相关研究概况13-14
• 1.3 课题研究的主要内容及研究内容14-16
• 第2章 汽车转向系参数设计16-24
• 2.1 机械式转向16-17
• 2.2 常规液压助力转向17-18
• 2.3 电子控制式液压动力转向系统18-19
• 2.4 电动助力转向系统19
• 2.5 电动助力转向系统的形式19-20
• 2.6 助力电机选择20-21
• 2.7 电动助力转向系统力学模型建立21-23
• 2.8 本章小结23-24
• 第3章 汽车转向阻力矩的计算24-39
• 3.1 车辆的动力学建模24-26
• 3.2 回正力矩计算26-30
• 3.2.1 主销后倾角的作用及其回正力矩的计算26-28
• 3.2.2 主销偏距的作用及其回正力矩的计算28-29
• 3.2.3 主销内倾角的作用及其回正力矩的计算29-30
• 3.3 路面与轮胎之间的摩擦力矩的计算30-31
• 3.4 汽车原地转向阻力矩数学模型的建立31-36
• 3.4.1 汽车原地转向模型建立31-32
• 3.4.2 假设轮胎载荷的分布模型32-34
• 3.4.3 线性递减载荷模型下的转向阻力矩34
• 3.4.4 抛物线递减载荷模型下的转向阻力矩34-36
• 3.5 动态转向阻力距计算36-38
• 3.6 本章小结38-39
• 第4章EPS系统建模及助力特性设计39-51
• 4.1 助力转向系统结构及其工作原理39-40
• 4.2 助力曲线设计40-41
• 4.3 补偿电流算法41-44
• 4.3.1 补偿电流计算41-43
• 4.3.2 补偿电流逻辑43-44
• 4.4 EPS系统建模与仿真44-46
• 4.5 仿真结果与分析46-49
• 4.6 本章小结49-51
• 第5章 结论51-53
• 参考文献53-56
• 在学研究成果56-57
• 致谢57

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本文编号：629395