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汽车电动助力转向系统的建模及仿真
| 论文题名： | 汽车电动助力转向系统的建模及仿真 |
| 关键词： | 汽车电动助力转向系统;PID控制;三自由度模型;仿真分析 |
| 摘要： | 汽车电动助力转向系统具有大幅度改善汽车原地转向或低速转向时的方便性、高速行驶时路感的优良性和安全性,以及环境危害小等优点,使得其被广泛地应用,对其进一步的研究显得越来越有必要。 本课题主要针对EPS系统的构成及工作原理,根据试验的条件和要求,选择了合适的控制方法和恰当的控制策略;根据推导出的转向系统的数学公式,在Matlab/Simulink中建立了转向系统的模型;根据“魔术公式”和汽车的三自由度模型,建立了汽车轮胎的各个模型和整车模型;将所建立的各个模型根据一定的关系相结合,得到了EPS系统的整体模型。在一定的输入条件下,对建立好的整体模型进行仿真;仿真结果表明:本课题所选择的控制方法、控制策略在建立的EPS系统中表现良好,符合实际EPS系统的要求。 本课题研究的主要内容有: (1)根据EPS系统的构成、工作原理以及分类,推导了转向系统的数学公式,并建立了模型; (2)对EPS系统的基础知识进行了认真研读后,选择了电机电枢电流的控制方法和常规的PID控制策略; (3)通过对常用轮胎动力学模型的了解,选择了Magic Formula模型来建立车轮的回正力矩模型,又根据需要建立了轮胎的侧偏角模型、垂直载荷模型;在汽车的三自由度模型的基础上建立了整车的模型;通过一定的关系,将建立的各个模型结合起来构成了EPS系统的整体仿真模型; (4)通过输入不同幅值的方向盘力矩信号进行仿真,分析了转向盘输入的力矩与转向阻力矩以及助力矩之间的关系;仿真结果表明本课题设计的控制策略和方法,以及所建立的模型达到了实际EPS的要求。 |
| 作者： | 周勇 |
| 专业： | 农业机械化 |
| 导师： | 杨杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华北水利水电大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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