EPS高速阻尼控制及路感评价研究

发布时间：2017-09-26 14:04

  本文关键词：EPS高速阻尼控制及路感评价研究

  更多相关文章： EPS 助力特性曲线 阻尼控制 路感 中心区评价

【摘要】：电动助力转向EPS (Electric Power Steering)系统以其结构简单、便于布置、系统拓展性强被广泛使用。EPS系统通过测得驾驶员转动转向盘的转矩信号和车速信号,对助力电机施加电流,让电机产生电磁力矩进而达到助力转向的目的。本文首先建立机械转向系统的动力学模型,结合直流有刷电机,建立EPS系统的动力学模型,为了提高模型的精度,与CarSim建立联合仿真模型。接着分析几种助力特性曲线,提出以驾驶员期望的转向力矩来设计改进助力特性曲线。对电流进行闭环PID控制,并介绍了数字PID控制方法。确定助力特性曲线后,紧接着对EPS的控制策略进行研究分析,介绍了助力控制和回正控制策略。分析高速工况下,转向发飘的原因,考虑高速时转向阻力矩变小引起的路感反馈不足,以驾驶员期望的转向力矩为依据,提出高速阻尼控制,通过对EPS系统施加反向电流,让电机产生反向力矩,以弥补转向力矩不足的情况,维持操纵稳定性。同时引入路感的概念,详细介绍了路感和路感强度,给出机械转向系统的路感强度和EPS系统的路感强度的数学表达式。鉴于高速阻尼控制工况与操纵稳定性中的中心区评价工况相重合,在阻尼控制中,引入中心区评价,来验证阻尼控制的效果。本文同时介绍基于LabVIEW RT和CarSim搭建的实时仿真平台,验证平台对转向负载模拟的可行性。在此平台上,进行硬件在环试验,验证阻尼控制效果。
【关键词】：EPS 助力特性曲线 阻尼控制 路感 中心区评价
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.4
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 绪论15-22
• 1.1 研究背景15-16
• 1.2 EPS技术国内外研究现状16-19
• 1.2.1 国外研究现状16-17
• 1.2.2 国内研究现状17-19
• 1.3 课题研究的目的和意义19-20
• 1.4 课题来源及本文研究内容20-22
• 1.4.1 课题来源20
• 1.4.2 研究内容20-22
• 第二章 EPS系统动力学分析与建模22-36
• 2.1 引言22
• 2.2 转向系统简介22-25
• 2.2.1 EPS系统分类和组成22-23
• 2.2.2 EPS系统的工作原理23-24
• 2.2.3 EPS系统的特点24-25
• 2.3 转向系统动力学25-30
• 2.3.1 转向阻力矩25-27
• 2.3.2 机械转向动力学分析与建模27-29
• 2.3.3 EPS系统建模29-30
• 2.4 基于CarSim的联合仿真模型30-35
• 2.4.1 CarSim软件简介30-31
• 2.4.2 CarSim参数与工况设定31-34
• 2.4.3 基于CarSim的联合仿真模型34-35
• 2.5 本章小结35-36
• 第三章 EPS助力特性曲线及系统控制策略研究36-51
• 3.1 助力曲线的确定36-43
• 3.1.1 驾驶员期望的转向力矩38-39
• 3.1.2 助力电流的确定39-41
• 3.1.3 目标电流的闭环控制41-43
• 3.2 EPS控制策略43-47
• 3.2.1 电动助力转向系统控制目标43
• 3.2.2 助力与回正控制策略43-46
• 3.2.3 助力及回正控制仿真分析46-47
• 3.3 EPS的阻尼阻尼控制策略47-49
• 3.3.1 阻尼控制目标47-48
• 3.3.2 阻尼控制策略48-49
• 3.4 阻尼控制仿真分析49-50
• 3.5 本章小结50-51
• 第四章 路感分析与中心区评价51-63
• 4.1 路感研究51-53
• 4.1.1 路感的定义51-53
• 4.1.2 转向灵敏度与“路感”53
• 4.2 路感的特性分析53-57
• 4.2.1 机械转向系统的路感特性53-54
• 4.2.2 EPS系统的路感特性54-55
• 4.2.3 路感仿真分析55-57
• 4.3 中心区操纵稳定性的客观评价57-61
• 4.3.1 评价指标57-59
• 4.3.2 评价指标选定59-61
• 4.4 中心区仿真分析61-62
• 4.5 本章小结62-63
• 第五章 RT实时平台及硬件在环试验63-68
• 5.1 实时仿真概述63
• 5.2 基于LabVIEW RT和CarSim的实时仿真平台63-65
• 5.2.1 LabVIEW RT与CarSim简介63-64
• 5.2.2 实时平台的组成64-65
• 5.3 硬件在环试验65-67
• 5.3.1 EPS硬件控制器65-66
• 5.3.2 HIL试验及分析66-67
• 5.4 本章小结67-68
• 第六章 论文总结与展望68-70
• 6.1 工作总结68
• 6.2 论文展望68-70
• 参考文献70-74
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况74

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 解后循;高翔;夏长高;;基于综合路感强度的方向盘转向力矩特性分析[J];机械科学与技术;2012年07期

2 宋贵勇,张洪欣;常规转向系统的路感特性及其改善途径[J];上海汽车;2000年05期

3 胡爱军;林逸;施国标;;EPS系统助力电机的匹配研究[J];拖拉机与农用运输车;2008年04期

4 王俊;杨胜兵;过学迅;何慧娟;;线控转向系统路感模糊控制仿真分析[J];汽车工程师;2011年05期

5 林建涛;唐应时;姚汉波;朱位宇;;电动助力转向系统结构参数优化[J];计算机仿真;2011年11期

6 陈新;张桂香;;基于键合图理论的汽车线控转向路感的研究[J];系统仿真学报;2013年04期

7 管欣;姬鹏;詹军;;液压助力转向系统刚度和路感特性分析[J];科学技术与工程;2008年21期

8 顾磊;沈亮;田晋跃;;工程机械转向系统的路感反馈装置[J];工程机械与维修;2008年04期

9 郑宏宇;宗长富;王祥;;汽车线控转向系统路感模拟方法[J];农业机械学报;2011年02期

10 叶耿,杨家军,刘照,肖大友;汽车电动式动力转向系统转向路感研究[J];华中科技大学学报(自然科学版);2002年02期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 解后循;基于综合路感强度理论的电动液压助力转向技术研究[D];江苏大学;2015年

2 郑宏宇;汽车线控转向路感模拟与主动转向控制策略研究[D];吉林大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 吴俊淦;拖拉机线控液压转向系统的路感控制策略研究[D];南京农业大学;2014年

2 王宁;线控转向汽车路感模拟及主动转向控制策略研究[D];辽宁工业大学;2016年

3 罗家亮;EPS高速阻尼控制及路感评价研究[D];合肥工业大学;2016年

4 姚汉波;基于整车路感的电动助力转向系统研究[D];湖南大学;2010年

5 徐冲;汽车电动转向器的路感研究[D];武汉理工大学;2007年

6 邓邦夏;线控转向系统路感模拟方法研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

7 苏延霞;线控转向中路感控制系统设计及算法分析[D];武汉理工大学;2013年

8 贾满满;电动助力转向系统控制方法研究[D];燕山大学;2011年

9 李东;汽车线控转向系统路感模拟控制策略研究[D];吉林大学;2011年

10 朱思斌;汽车电动助力转向系统特性研究[D];哈尔滨工业大学;2006年

，

本文编号：923898