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电动助力转向系统主动回正控制的研究与实现
| 论文题名： | 电动助力转向系统主动回正控制的研究与实现 |
| 关键词： | 汽车电动助力;转向系统;助力特性;主动回正;阻尼控制 |
| 摘要： | 汽车电动助力转向系统(EPS)是一种是近些年来出现并迅速发展的助力转向系统。EPS的发展在国外已经非常成熟,许多车型已经把它作为标配,并且取得了良好的经济效益与市场效益。而在国内EPS大批量的投产还不多,在产品的可靠性和稳定性方面也存在很多不足之处。在很多国产车的EPS系统中,大部分都只是具有助力控制,拥有主动回正控制功能的还比较少。国内的很多高校和研究机构对EPS的控制策略进行了大量的研究,因为控制策略的好坏直接影响着汽车的转向性能和安全性能,但是对汽车主动回正控制和阻尼控制策略的研究还比较少。随着现代汽车技术的飞速发展,对汽车在高车速和特殊工况下的要求也也日益增多,汽车的主动回正控制和阻尼控制也成为了我们不可忽视的研究重点。 本文在EPS系统的结构和工作原理的基础上,首先介绍了EPS系统关键部件的结构及原理。并针对某汽车公司某一MPV车型,对整个EPS系统进行了装配设计。并以该车型为基础,通过对EPS系统各运动部分进行动力学分析和简化,建立EPS系统动力学模型,然后综合各方面的因素,建立EPS系统整车三自由度模型,具有横向、侧倾和横摆三自由度汽车模型。随后对EPS助力控制进行介绍,并对系统的助力特性进行研究和分析,设计出一种适合EPS系统的助力特性曲线。并重点对EPS系统的主动回正控制进行研究,提出一种基于方向盘转角的闭环PID主动回正控制策略和阻尼控制策略。在EPS系统动力学模型和整车三自由度模型的基础上利用MATLAB/Simulink控制仿真软件建立EPS系统的回正控制和阻尼控制仿真模型,并对之前建立的控制策略进行仿真分析,观察汽车在不同车速不同输入力矩下的回正控制效果。设计EPS控制器的硬件和软件系统,对系统各种芯片和开关管进行选型并搭建H桥驱动电路和各传感器信号处理电路;根据系统要实现的功能和已设计的硬件电路,完成各个软件模块的设计。最后针对该车型进行实车的转向回正试验,对系统的设计方案进行实际的验证,观测实车测试曲线,讨论控制系统实际控制效果。 |
| 作者： | 朱恒伟 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 唐岚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西华大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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