线控转向汽车路感模拟及主动转向控制策略研究

发布时间：2017-04-24 06:03

  本文关键词：线控转向汽车路感模拟及主动转向控制策略研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：汽车线控转向系统取消了方向盘和转向车轮之间机械连接,能够更加容易实现主动转向控制。伴随着机械连接的消失,车辆的实时路感也无法传递给驾驶员。有鉴于此,本文基于线控转向系统的劣势设计了路感模拟的算法,基于线控转向系统的优势研究了新的主动转向控制策略。具体研究内容分为以下几个方面:(1)线控转向汽车建模。对线控转向系统的结构及原理进行分析,将其分为方向盘模块、路感模拟模块、转向执行模块、齿轮齿条模块和左、右转向前轮模块六个部分,采用降解法建立系统数学模型,应用Matalab/Simulink软件和CarSim软件,建立线控转向汽车模型。(2)线控转向系统路感模拟算法研究。论文提出了直接测量转向电机电流来获取转向过程转向电机所产生的电机力矩的路感模拟算法,并采取中心区转向仿真试验工况和方向盘角正弦输入仿真试验工况对所研究算法进行验证,验证结果表明算法能够根据驾驶员操纵和汽车实际状态产生良好路感。(3)主动转向控制策略研究。设计出以实际、理想横摆角速度和实际、理想质心侧偏角的偏差为输入的自适应模糊PI控制器,在失稳工况下,通过对前轮转角修正提高汽车行驶稳定性,并通过仿真试验对控制策略有效性进行了试验验证。(4)驾驶模拟器硬件在环试验验证。应用辽宁工业大学汽车驾驶模拟器硬件在环试验台,设计试验工况,对所研究的路感模拟算法和主动转向控制策略进行硬件在环试验验证。
【关键词】：汽车 线控转向系统 路感模型 主动转向控制 驾驶模拟器硬件在环试验
【学位授予单位】：辽宁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.4;TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-20
• 1.1 研究的背景及意义9-10
• 1.2 线控转向系统的特点10-12
• 1.3 线控转向发展概述12-18
• 1.3.1 国外研究概述12-16
• 1.3.2 国内研究概述16-18
• 1.4 论文的主要研究内容18-20
• 2 线控转向汽车建模与仿真20-35
• 2.1 线控转向系统的结构和原理20-22
• 2.2 线控转向系统建模方法22-24
• 2.3 线控转向系统建模24-26
• 2.3.1 方向盘模块建模24
• 2.3.2 路感模拟模块建模24-25
• 2.3.3 转向执行模块建模25
• 2.3.4 齿轮齿条模块建模25
• 2.3.5 左、右转向前轮模块建模25-26
• 2.4 线控转向汽车模型的建立26-29
• 2.4.1 CarSim软件介绍26-27
• 2.4.2 建立SBW整车模型27-29
• 2.5 线控转向汽车模型验证29-34
• 2.5.1 方向盘角阶跃试验工况验证29-32
• 2.5.2 双移线试验工况验证32-34
• 2.6 本章小结34-35
• 3 线控转向系统路感模拟算法设计35-44
• 3.1 路感的产生35-36
• 3.2 驾驶员喜好的路感特性36-37
• 3.3 SBW系统路感模拟算法研究37-39
• 3.4 路感模拟控制算法仿真验证与分析39-43
• 3.4.1 中心区转向试验工况39-41
• 3.4.2 不同车速下方向盘角正弦输入工况41-43
• 3.5 本章小结43-44
• 4 线控转向系统主动转向控制策略研究44-59
• 4.1 主动转向控制策略44-45
• 4.2 主动转向控制器的选择45-52
• 4.2.1 PI控制器的原理以及特点45-47
• 4.2.2 模糊控制器原理及特点47-48
• 4.2.3 自适应模糊PI控制器的设计48-52
• 4.3 主动转向控制策略仿真验证与分析52-58
• 4.3.1 增幅正弦试验工况52-55
• 4.3.2 鱼钩阶跃试验工况55-58
• 4.4 本章小结58-59
• 5 基于驾驶模拟器的线控转向系统硬件在环试验验证59-74
• 5.1 驾驶模拟器介绍59-66
• 5.1.1 驾驶模拟器的工作原理59-60
• 5.1.2 驾驶模拟器的组成60-62
• 5.1.3 线控转向系统硬件在环试验台62-66
• 5.2 线控转向系统硬件在环仿真验证66-73
• 5.2.1 中心区转向试验工况66-68
• 5.2.2 蛇形试验工况68-71
• 5.2.3 双移线试验工况71-73
• 5.3 本章小结73-74
• 6 全文总结与展望74-76
• 6.1 全文总结74
• 6.2 展望74-76
• 参考文献76-79
• 攻读硕士期间发表学术论文情况79-80
• 致谢80-81
• 附录81-85

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